WO2022189027A1 - Electrically conductive building material, in particular concrete, comprising an electrically conductive graphite-based additive - Google Patents
Electrically conductive building material, in particular concrete, comprising an electrically conductive graphite-based additive Download PDFInfo
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Classifications
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- C04B2111/90—Electrical properties
- C04B2111/94—Electrically conducting materials
Definitions
- Electrically conductive building material in particular concrete, with an electrically conductive additive based on graphite
- the present invention relates to the technical field of building materials or building materials, in particular based on hydraulically settable or hydraulically set systems, such as preferably concrete, and the basic formulations or binder compositions on which this is based.
- the present invention relates to the technical field of electrically conductive components which are produced using such base formulations or binder compositions.
- the present invention relates in particular to a basic recipe or basic preparation which comprises electrically conductive components based on at least one component and which can be used for a hydraulic binder composition, such as a concrete composition, or form the basis thereof, and using which electrically conductive components can be produced, such as, in particular, electrically conductive concrete components, the basic recipe comprising a component based on, in particular, electrically conductive graphite particles and/or in particular electrically conductive carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, on the other hand.
- the present invention also relates to a hydraulic binder composition, in particular a concrete composition, which can be obtained in particular by adding or mixing with water to the base recipe according to the invention.
- the present invention also relates to an electrically conductive component, in particular an electrically conductive concrete component as such, which can be obtained in particular by drying and curing the binder composition according to the invention or which in particular contains electrically conductive graphite particles and/or in particular electrically conductive carbon black particles, in particular graphite particles, if appropriate together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles.
- the present invention also relates to the use of a component based on, in particular, electrically conductive graphite particles and/or in particular electrically conductive carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, the component optionally being used in combination or together with another Component which, in particular, has electrically conductive carbon fibers or consists of them can be used.
- the present invention also relates to the combination which comprises a component based on, in particular, electrically conductive graphite particles and/or in particular electrically conductive carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, on the one hand and a further component based in particular on electrically conductive carbon fibers on the other hand includes.
- the present invention also relates to methods for producing electrically conductive components, in particular electrically conductive concrete components.
- the present invention also relates to a composition, in particular for use in a base formulation for a hydraulic binder composition, the composition having in particular electrically conductive graphite particles and/or in particular electrically conductive carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, and wherein the composition is present or formed as an aqueous-based dispersion.
- a composition can be used in particular as a corresponding component in particular for the aforementioned base recipe or hydraulic binder composition according to the invention and can thus be used as a basis for equipping corresponding components, in particular concrete components, with a defined electrical conductivity.
- the present invention also relates to the use of the relevant composition according to the invention. Furthermore, the present invention also relates to the use of the component according to the invention.
- structures such as buildings, traffic structures (e.g. roads, cycle paths, pedestrian paths, railway lines, bridges, tunnels, tunnels or the like) and protective structures (e.g. protective dams, avalanche barriers, galleries, shelters or the like) used a variety of building materials or building materials, with a relevant focus in the use of hydraulically set or hydraulically set building materials is to be seen, since these are generally optimal or specifically adjustable properties with regard to the application or purpose have overall good handling or processability and high stability or resilience.
- the building materials can be in the form of components for training or as part of such structures.
- Concrete is one of the most important and frequently used building materials.
- concrete is produced from a hydraulic binder, in particular in the form of cement, and a (concrete) aggregate, in particular an aggregate, and water (also known as mixing water or added water), with the water added to the other ingredients containing a chemical Setting process with a hardening (setting, drying) of the building material initiates.
- Most of the water used to produce concrete is chemically bound when it sets or dries, with complete drying taking place in particular after the concrete has hardened.
- concrete as a building material, reference can also be made, for example, to the set of standards in accordance with DIN EN 1992 Parts I to 3, DIN EN 206-1, DIN EN 13670 and DIN 1045:2008, which summarize the properties of concrete and the relevant requirements.
- concrete can be defined as artificial stone, which is formed from a mixture of a hydraulic binder, in particular cement, (concrete) aggregates and water through hardening or setting.
- the workability, mechanical properties and other properties of the resulting concrete can also be specified by the additional use of additives, such as (concrete) additives or (concrete) admixtures, which may be provided.
- concrete can be divided into lightweight concrete, normal concrete and heavy concrete depending on the dry bulk density.
- a classification into strength groups or strength classes can be made.
- concrete can also be differentiated in terms of its resistance to chemicals and the influence of temperature, such as heat or cold (frost).
- concrete as a building material When set or dried, concrete as a building material usually has a very high compressive strength.
- concrete can, for example, be equipped with reinforcement, such as reinforcing steel or the like (e.g. prestressed concrete in ceiling constructions or the like), so that concrete can also be used or exist as a composite material .
- concrete as a building material can be seen in the fact that it is available in a wide variety of physical configurations or shapes or can be shaped specifically on the basis of the underlying binder composition mixed with water, so that numerous and application-specific special physical shapes can be realized can, in particular by pouring the uncured or incompletely cured concrete mixture into appropriate molds (formwork) or the like. Consequently, concrete can also be used for a variety of different constructions and applications. Concrete, as one of the most important building materials, is used as a constructive or non-constructive component of buildings or structures, for example in the form of (structural) components, which are used on site (e.g. ceilings, walls, coverings, supporting structures) or in industrial production (e.g.
- precast concrete parts such as wall or ceiling elements, concrete slabs or blocks (e.g. L blocks), concrete pipes or concrete shafts or the like).
- concrete can be used for or as floor coverings (e.g. industrial floors, hall floors, etc.), road coverings, wall or facade elements, plaster and slab covering elements or the like.
- concrete in the form of concrete it applies in particular that in the set and dried state it has no appreciable or at most only low electrical conductivity or high electrical resistance, so that concrete as such is basically not or at most only slightly or not reproducibly conductive, with the electrical conductivity or the electrical resistance of concrete as such being influenced by moisture bound in the concrete and sometimes also by so-called efflorescence on the concrete surface and furthermore by the humidity, with the relevant conductivity or Resistance properties are subject to large fluctuations and are therefore subject to little consistency or poor reproducibility. For this reason too, concrete in its relevant form is not suitable for the targeted or defined conduction of electric current or for the targeted or controlled discharge of an electrostatic charge.
- electrostatically protected area generally represents an area in which electrostatic charges, which are often caused by static electricity or are associated with it, are to be prevented by antistatic equipment, with a protection against uncontrolled or undesired electrostatic discharges should be guaranteed.
- Uncontrolled electrostatic discharges are a major problem, for example with regard to their negative impact on sensitive electronic components, which can be damaged or destroyed by electrostatic discharges.
- undesirable electrostatic discharges are also associated with an increase in the risk of fire, particularly in areas where there is a risk of fire.
- undesired electrostatic discharges especially if they are of a corresponding magnitude, also pose a health risk to the people affected, as mentioned above.
- WO 90/14321 A1 relates to an electrically conductive cement composition comprising Portland cement, quartz sand and carbon fibers.
- the specific setting or specification of the electrical conductivity is generally not always optimal in the case of particulate electrically conductive systems of the prior art.
- a corresponding building material in particular in the form of concrete or components based thereon, preferably concrete components, wherein the disadvantages of the prior art described above are at least essentially avoided or at least reduced or eliminated .are to be weakened
- building materials in particular based on concrete, or corresponding components which have improved properties compared to the prior art with regard to the provision of a defined electrical conductivity or a defined electrical resistance.
- a corresponding basic formulation or a hydraulic binder composition is also to be provided, on the respective basis of which corresponding components, in particular concrete components, with improved or specifically adjustable electrical conductivity can be provided or produced.
- a further method for the production of such electrically conductive components, in particular concrete components is also to be provided.
- another object of the present invention is to provide corresponding building materials or components, in particular concrete components, which have an application-related high electrical conductivity or an application-related low electrical resistance, with corresponding properties of avoiding uncontrolled electrostatic charging are to be provided.
- the building material provided according to the invention or the relevant component should be accessible for special applications which require a defined or specifically adjusted electrical conductivity of the underlying material.
- the electrical conductivity of the underlying building material or component, in particular concrete component should be able to be set or tailored in a targeted manner with regard to the respective application or application, with the mechanical stability or integrity of the building material or component being maintained at the same time .
- Yet another object of the present invention is also to be seen as providing a further system or a related composition by means of which a building material or the binder composition on which a building material is based can be specifically mixed with components can be equipped, by means of which the electrical conductivity of the building material or component can be set or specified, in which context there is also a large range of uses or applications with regard to the equipment of a large number of different (concrete) building materials with corresponding conductivity properties should be.
- electrically conductive particles can be incorporated in a defined or homogeneous manner into a component, in particular a concrete component, or into the compositions on which such components are based.
- the present invention proposes - according to a first aspect of the present invention - a base recipe (also referred to as a synonym as base preparation), in particular a base recipe for a hydraulic binder composition, preferably a base recipe for a concrete composition, in particular for the production of electrically conductive components, preferably electrically conductive concrete components, according to claim 1; respective advantageous developments and refinements of this aspect of the invention are the subject matter of the dependent claims relating to the basic formulation.
- a base recipe also referred to as a synonym as base preparation
- a base recipe for a hydraulic binder composition preferably a base recipe for a concrete composition
- electrically conductive components preferably electrically conductive concrete components
- Another subject of the present invention - according to a second aspect of the present invention - is also the hydraulic binder composition, in particular concrete composition, the binder composition by adding water, in particular mixing water (synonymously also referred to as added water), to the basic recipe according to the invention and /or is obtainable or obtained by mixing the base formulation according to the invention with water, according to the independent patent claim relating to the binder composition according to the invention; respective advantageous developments and refinements of this aspect of the invention are the subject matter of the dependent claims relating to the binder composition according to the invention.
- Another subject of the present invention - according to a fourth aspect of the present invention - is also the inventive use of a component designed as a dispersion or suspension or granulate, preferably dispersion or suspension, which comprises graphite particles and/or carbon black particles, optionally in combination with a further component which has or consists of carbon fibers, according to the relevant independent patent claim relating to the uses of the combination according to the invention.
- the subject matter of the present invention is also the combination according to the invention as such based on a first component and a further component according to the relevant independent patent claim relating to the combination according to the invention; respective advantageous developments and refinements of this aspect of the invention are the subject matter of the dependent claims relating to the combination.
- Another subject of the present invention - according to a sixth aspect of the present invention - is also the method for producing electrically conductive components, in particular electrically conductive concrete components, based on dried and cured (set) hydraulic binder compositions, in particular concrete compositions, according to which the method independent claim relating to the invention;
- Advantageous further developments and refinements of this aspect of the invention are the subject matter of the dependent claims relating to this method according to the invention and of the related independent claim.
- the subject of the present invention is furthermore - according to a seventh aspect of the present invention - the composition according to the invention, which has graphite particles and/or carbon black particles and which is present or formed as a dispersion or suspension, according to the independent patent claim relating to the composition; each advantageous developments and developments of this aspect of the invention are the subject matter of the dependent claims relating to this composition according to the invention.
- the subject of the present invention is - according to an eighth aspect of the present invention - the use according to the invention of the composition described above in the seventh aspect according to the invention according to the independent patent claim relating to this use.
- first component (i) which has graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon
- components produced using the basic formulation according to the invention in particular concrete components, have a defined or specially adjusted electrical conductivity in a targeted and purposeful manner can be provided, in comparison to conventional components, in particular concrete components (ie without the use of conductive components), according to the invention increased electrical conductivity or reduced electrical resistances can be provided.
- the components produced or provided using the basic formulation according to the invention are characterized by a high degree of homogeneity or uniformity of the electrical conductivity provided in the component itself.
- other material properties such as material strength or material abrasion resistance, are not permanently impaired when using the basic formulation according to the invention with the electrically conductive components, so that the components according to the invention can withstand equally high mechanical loads.
- the shaping of the resulting components is not restricted, so that the components produced using the basic formulation according to the invention or based on it, in particular concrete components, also have a wide range of applications and uses, for example as constructive or non-constructive components of buildings.
- components according to the invention in particular concrete components, have an improved or controlled dissipation behavior with regard to electrostatic charges and thus generally antistatic properties due to the targeted adjustment of the electrical conductivity, so that electrostatic charges of the component and associated further components or constructive arrangements be avoided. As a result, effective protection against unwanted or uncontrolled electrostatic discharges (ESD) is guaranteed.
- components that are electrically dissipative overall, in particular concrete components can thus be provided which in particular have electrostatic-dissipative (i.e. electrically dissipative), preferably electrostatically conductive (i.e. electrically conductive) properties.
- the components provided according to the invention are also suitable for use in electrostatically protected areas (EPA) or in an ESD workplace, for example in the form of floor surfaces or floor coverings or the like, and also for industrial applications , for example as a floor surface or Floor covering in production or industrial halls, for helipads or the like.
- EPA electrostatically protected areas
- ESD workplace for example in the form of floor surfaces or floor coverings or the like
- industrial applications for example as a floor surface or Floor covering in production or industrial halls, for helipads or the like.
- the electrical conductivity can be adjusted in such a way that on the one hand an electrostatic charging of the material is prevented, on the other hand a controlled electrostatic dissipation takes place with only a low current intensity.
- the electrical conductivity can also be set in such a way that it is not too great, so to speak, in order to prevent the occurrence of large electrical currents, which is also generally beneficial to occupational safety. In this way, the occurrence of large electrical currents or short circuits can also be avoided in the event that the electrically conductive component, for example in the form of a floor surface, unintentionally comes into contact with live parts such as open power cables or the like .
- the corresponding components, in particular concrete components for further uses in which electrical conductivity is functionally required or desired, for example and in a non-limiting manner with regard to the provision of soil or traffic areas, such as streets or parking lots, for inductive charging of battery-powered vehicles or for providing electrically heatable surfaces or bodies.
- the components provided on the basis of the basic formulation according to the invention, in particular concrete components can be designed to be (directly) heatable due to their electrical conductivity or can be used for touch-sensitive circuits or in the field of sensors.
- the components according to the invention in particular concrete components, with a defined electrical conductivity, which are designed for example as a floor surface or the like, are also provided with covering and/or insulating layers.
- the electrically conductive properties of the components according to the invention, in particular concrete components are achieved in particular in that, within the scope of the present invention, special electrically conductive components, namely based on electrically conductive graphite particles and / or electrically conductive Soot particles are used, which are present incorporated in the component, with an overall electrically conductive structure being formed within the component.
- the graphite particles or the carbon black particles can optionally also be used in combination with electrically conductive carbon fibers, as explained below.
- the graphite particles on the one hand and the soot particles on the other hand form an electrically conductive structure in the underlying component, in particular the concrete component, so to speak, with the generally smaller soot particles bridging the generally larger graphite particles and thus filling them up of corresponding gaps between the graphite particles, so that in this way a correspondingly good electrical conductivity can be provided.
- a precise fine adjustment of the electrical conductivity is also possible.
- the graphite particles or the carbon black particles can be present homogeneously or evenly distributed in the resulting component, in particular a concrete component means that the component as a whole has a uniform or uniform electrical conductivity, since there are essentially no areas with higher electrical resistances in the component itself.
- component (i) as a dispersion or suspension is also of great importance, since this enables uniform incorporation or incorporation of the graphite or carbon black particles in relation to the resulting component or the underlying Binder composition can be done.
- Component (i) used as a dispersion or suspension is also notable for high (storage) stability.
- a further improvement in the adjustment of the electrical conductivity is also achieved in that in a targeted and purposeful manner, in particular electrically conductive carbon fibers, based on the further component (ii), are optionally used or additionally optionally such carbon fibers are present in the resulting component, in particular a concrete component.
- the situation is such that - equally without intending to invoke or limit oneself to this theory - the additionally introduced electrically conductive carbon fibers act, so to speak, as electrical (bridging) cables, whereby the electrical conductivity of the resulting component as a whole is further improved or increased. can be adjusted.
- electrically conductive carbon fibers it is also the case in particular that as a result of the targeted combination with the graphite and soot particles, there is, so to speak, a further optimized electrically conductive structure in the form of a mesh in the resulting component, with the interstices of the Carbon fibers are filled or bridged by the graphite or soot particles.
- the situation is such that the electrically conductive components of component (i) and any electrically conductive components used of the further component (ii) with regard to the equipment of the components according to the invention, in particular concrete components, with a defined or tailor-made electrical conductivity interact in a synergistic manner.
- a further improvement in the fine adjustment of the electrical conductivity is also possible is particularly advantageous for the special applications mentioned above.
- a maximum limit can also be set, especially with regard to occupational safety.
- the electrical conductivity or the electrical resistance can also be set or specified by matching the respective quantities or the associated quantity ratios of the electrically conductive components.
- the electrically conductive properties of the components according to the invention in particular concrete components, can be adjusted in such a way that the external conditions, in particular the humidity, have only a slight influence at best, so that the area of application is correspondingly variable and, so to speak, independent of the external conditions .
- the electrical conductivity properties of a floor covering for the outside area, which is formed on the basis of a component according to the invention are at least essentially independent of the weather.
- a further advantage of the present invention can also be seen in the fact that the basic recipe according to the invention itself or to provide a large number of differently designed building materials, in particular concrete building materials, can be designed individually. This also results in universal applicability with regard to the provision of a defined electrical conductivity for a large number of hydraulic binder systems and the components resulting therefrom.
- the mechanical properties, in particular the mechanical stability, of the components obtained on the basis of the concept according to the invention, in particular concrete components are not adversely affected, which applies equally to the optical properties of the resulting components.
- the basic formulation according to the invention can be present according to a preferred embodiment of the invention in the form of spatially separate but functionally related components or as a so-called kit-of-parts, so that on also this allows for an individual configuration of the basic recipe.
- the situation is such that component (i) with the graphite particles and/or carbon black particles is present in particular as an independent component, specifically in the form of a dispersion or suspension. In this way, the graphite particles and/or soot particles can be used or metered in individually.
- component (i) as a dispersion or suspension results in improved incorporation of the graphite or carbon black particles, which also leads to homogeneous distribution in the (final) finished component, in particular concrete component, accompanied by a correspondingly high Homogeneity or uniformity of the electrical conductivity provided.
- crete as used in the context of the present invention is to be understood broadly overall. For this purpose, reference can also be made to the above statements. In particular, this term refers to a building material based on a hydraulic binder, in particular cement, and aggregates, in particular aggregate, and water or setting water (also known as added water), with (concrete) additionally being added when the building material is manufactured. Additives and / or (concrete) additives can be used. In the resulting component, in particular a concrete component, the concrete is present in particular in dried and/or set form.
- the term “concrete” generally includes (normal) concrete as such and also reinforced concrete, prestressed concrete, special concrete, high-strength concrete or the like.
- the concretes present according to the invention are, in particular, concretes in accordance with the aforementioned standards.
- the concrete can preferably be a mineral or mineral-based concrete.
- the concrete can be a polymer-based concrete or a polymer concrete, even if this is less preferred within the scope of the present invention. at a polymer concrete is used in particular as a binder.
- hydraulic binder as used in the context of the present invention is concerned, this term is to be understood broadly. In particular, this term refers to those binders which, when water or mixing water is added, harden or set through hydration to form water- and volume-resistant solids, which can in principle occur both in air and under water.
- the hydraulic binder is preferably cement, which is generally an inorganic, finely ground, hydraulically acting binder that hardens when water is added, with the binding cement paste hardening through hydration to form water- and volume-resistant cement stone .
- the hydraulic binder used according to the invention can, in particular, be a type of cement according to DIN EN 197-1.
- graphite particles as used in the context of the present invention is to be understood broadly.
- these are particulate particles based on or in the form of graphite, the particles based on carbon being formed in a special, in particular crystalline arrangement or structure, according to which the carbon is present in particular as hexagonal crystal systems.
- these are electrically conductive graphite particles, such as particulate conductive graphite or particulate conductivity graphite.
- this term is also to be understood broadly.
- this is a particulate or powdery solid which consists predominantly or at least essentially completely of carbon (for example carbon contents of more than 99.5%).
- these are, in particular, electrically conductive carbon blacks or conductive carbon blacks, such as particulate conductive carbon black or particulate conductivity carbon black or particulate conductive carbon black.
- carbon fibers also known as carbon fibers or carbon fibers as used within the scope of the present invention is to be understood broadly.
- this term refers to fibers manufactured industrially on the basis of carbon-containing starting materials such as pitch or polyacrylonitrile, the starting materials being converted into carbon by chemical reactions or conversions adapted to the starting material, which carbon can, for example, be arranged in the fiber like graphite.
- the carbon fibers used according to the invention are in particular electrically conductive.
- the carbon fibers are in particular length-limited fibers with a defined thickness or diameter, the carbon fibers generally being thin structures in relation to their length, the ratio of length to thickness or diameter being >1 and generally >3:1 is.
- the term "component”, as used in the context of the present invention, is also to be understood very broadly.
- the term in question includes, in a non-limiting manner, constructive or non-constructive components of buildings or structures, such as buildings, roads, tunnels, bridges or the like.
- the components can be used in a non-limiting manner as walls, ceilings, supports, surfaces, floors, (surface) coverings, industrial floors, hall floors, screed, floors or coverings for traffic areas, landing/takeoff runways or areas for aircraft, footpaths , Bicycle paths, road surfaces or the like be designed or form relevant components.
- the term also includes, in a non-limiting manner, prefabricated components or finished parts, such as wall, support or ceiling elements, paving stones, slabs, cast stones, L-stones, pipe elements, shaft elements or the like.
- the component in particular a concrete component, can be designed in the form of built-in parts or the like.
- the component can be designed in one piece or in several pieces, in particular in one piece.
- the component is part of a layer structure or is formed in layers (for example as an electrically conductive screed on a substrate material such as a conventional or equally electrically conductive concrete slab or the like).
- the component according to the invention can therefore be designed in a corresponding manner.
- the term “electrically conductive” or “conductive” as used in the context of the present invention is to be understood as meaning the property, in particular of the components according to the invention, preferably concrete components, of conducting electric current.
- the electrical conductivity of the underlying components results in particular from the availability of electrical charge carriers, in particular electrons or delocalized electrons, in the underlying electrically conductive components based on the carbon fibers on the one hand and the graphite particles and/or soot particles on the other .
- electrically conductive or "conductive”, as used in the context of the present invention, is to be understood broadly and generally refers to electrical properties such as those specified in particular in accordance with DIN EN ISO 61340-5-1 "statically dissipative”, “statically conductive”, “conductive” and “conductive” are summarized.
- antistatic as it is understood in the context of the present invention relates in particular to preventing or reducing electrostatic charging, in particular caused by friction, in particular due to a separation or separation of corresponding charge carriers in an underlying component, in particular a concrete component .
- a reduced electrostatic charge can be achieved, among other things, by bringing about charge equalization or the controlled discharge of electrical charges.
- electrodesipative as understood in the context of the present invention is to be understood in particular as meaning the ability to dissipate electrical charges, as a result of which an electrostatic charge on an underlying component is reduced or avoided.
- the determination of the corresponding particle or particle sizes or dimensions or dimensions can be based on the Are carried out by methods well known to those skilled in the art.
- the sizes can generally be determined by means of light diffraction, in particular laser diffraction (laser diffractometry).
- the particle sizes according to of ISO 13320-1 can be made to ASTM D3849.
- ASTM D 4018-17 reference can also be made in particular to A. Rawle, "Basic Principles of Particle Size Analysis", Surface Coatings International, Part A, Issue 2003/02.
- ASTM D 4018-17 with regard to determining the dimensions of the carbon fibers used according to the invention.
- mean sizes and D 50 values are also given within the scope of the present invention.
- the mean sizes (such as mean fiber length, mean fiber diameter, mean particle size or the like) are in particular the arithmetic mean of the sum of the sizes of the underlying individual particles and the number of particles.
- the D 50 values also provide information about the particle size distribution, with the D 50 value indicating that 50% of the particles have a size or extent which is smaller than or equal to the numerical value given.
- the graphite particles and/or the carbon black particles are each electrically conductive. Consequently, the graphite particles can be designed as conductive graphite particles (particulate conductive graphite or particulate conductivity graphite) or the carbon black particles can be designed as conductive carbon black particles (particulate conductive carbon black or particulate conductivity carbon black) or as particulate conductive carbon black.
- the carbon fibers and the graphite particles and/or the soot particles are electrically conductive.
- the carbon fibers are also electrically conductive. Consequently, electrically conductive carbon fibers, in particular electrically conductive carbonized or graphitized carbon fibers, preferably electrically conductive graphite fibers, can be used for the further component (ii) or the basic formulation according to the invention.
- the carbon fibers and the graphite particles and/or the carbon black particles are electrically conductive are.
- components in particular concrete components, which are designed to be electrically conductive in a defined manner and also have antistatic or electrodissipative properties, can thus be provided overall using the basic formulation according to the invention or the hydraulic binder composition specified below.
- components in particular concrete components, which are designed to be electrically conductive in a defined manner and also have antistatic or electrodissipative properties, can thus be provided overall using the basic formulation according to the invention or the hydraulic binder composition specified below.
- the carbon fibers, the graphite particles and/or the soot particles can each have an electrical conductivity, in particular specific electrical conductivity, in the range from 10 13 S/cm to 10 6 S/cm, in particular in the range from 10 12 S/cm to 10 5 S/cm, preferably in the range from 10 1 ° to 10 4 S/cm, preferably in the range from 10 9 to 10 3 S/cm.
- the present conductivities relate in particular to the underlying particles or particles as such.
- the carbon fibers have an electrical conductivity, in particular specific electrical conductivity, in the range from 0.1 S / cm to 10,000 S / cm, in particular in the range from 0.2 S / cm to 2000 S/cm, preferably in the range from 0.35 S/cm to 1000 S/cm, preferably in the range from 0.4 S/cm to 700 S/cm, in particular based on a single fiber (single filament).
- electrical conductivity in particular specific electrical conductivity, in the range from 0.1 S / cm to 10,000 S / cm, in particular in the range from 0.2 S / cm to 2000 S/cm, preferably in the range from 0.35 S/cm to 1000 S/cm, preferably in the range from 0.4 S/cm to 700 S/cm, in particular based on a single fiber (single filament).
- the carbon fibers in the context of the present invention can have an electrical resistance, in particular specific electrical resistance, in the range from 0.0001 W cm to 10 ⁇ cm, in particular in the range from 0.0005 ⁇ cm to 5 ⁇ cm, preferably in range from 0.001 W cm to 3 ⁇ cm, preferably in the range from 0.0015 ⁇ cm to 2.5 ⁇ cm, in particular based on a single fiber (single filament).
- an electrical resistance in particular specific electrical resistance, in the range from 0.0001 W cm to 10 ⁇ cm, in particular in the range from 0.0005 ⁇ cm to 5 ⁇ cm, preferably in range from 0.001 W cm to 3 ⁇ cm, preferably in the range from 0.0015 ⁇ cm to 2.5 ⁇ cm, in particular based on a single fiber (single filament).
- the amount of the respective electrically conductive components or the graphite particles and/or the carbon black particles and the carbon fibers that may also be used in Reference to the basic formulation of the invention is concerned, the amount of the respective electrically conductive components or the graphite particles and/or the carbon black particles and the carbon fibers that may also be used in Reference to the basic formulation of the invention.
- the basic formulation can contain the graphite particles in an amount ranging from 0.005% by weight to 15% by weight, in particular in the range from 0.01% by weight to 12% by weight, preferably in the range from 0.05% by weight % to 10% by weight, preferably in the range from 0.1% by weight to 8% by weight, based on the basic formulation.
- the base formulation can contain the carbon black particles in an amount in the range from 0.0001% by weight to 5% by weight, in particular in the range from 0.001% by weight to 4% by weight, preferably in the range from 0.005% by weight. % to 3% by weight, preferably in the range from 0.01% by weight to 2.5% by weight, based on the basic formulation.
- the basic recipe contains the carbon fibers in an amount in the range from 0.001% by weight to 10% by weight, in particular in the range from 0.005% by weight to 8% by weight. -%, preferably in the range from 0.01% by weight to 6% by weight, preferably in the range from 0.02% by weight to 5% by weight, particularly preferably in the range from 0.02% by weight % to 2% by weight, based on the basic formulation.
- the base recipe can contain the carbon fibers in an amount in the range from 0.001% by volume to 10% by volume, in particular in the range from 0.005% by volume to 5% by volume, preferably in the range from 0.01% by volume. % to 3% by volume, preferably in the range from 0.015% by volume to 2.5% by volume, based on the basic formulation.
- the respective weight ratios of the components used according to the invention in the form of the graphite particles or soot particles and optionally the carbon fibers are also important with regard to the formation of a defined electrical conductivity.
- the electrically conductive structure present in the component produced using the basic recipe according to the invention, in particular concrete component can be further optimized, for example with regard to the previously mentioned filling of gaps between the graphite particles or soot particles or the carbon fibers.
- the basic formulation can contain the graphite particles and the carbon black particles in a weight ratio of graphite particles to carbon black particles [graphite particles: carbon black particles] in the range from 500:1 to 1:2, in particular in the range from 200:1 to 1:1, preferably in the range from 100 : 1 to 1.5:1, preferably in the range from 10:1 to 2:1, particularly preferably in the range from 6:1 to 3:1.
- the basic recipe contains the graphite particles and the carbon fibers in a weight ratio of graphite particles to carbon fibers [graphite particles: carbon fibers] in the range from 1,500: 1 to 1: 5, in particular in the range from 1,000: 1 to 1:1, preferably in the range from 500:1 to 2:1, preferably in the range from 300:1 to 3:1.
- the base formulation contains the graphite particles and the carbon fibers in a weight ratio of graphite particles to carbon fibers [graphite particles:carbon fibers] of greater than 1, in particular greater than 1.5, preferably greater than 2.
- the base formulation can contain the soot particles and the carbon fibers in a weight ratio of soot particles to carbon fibers [soot particles: carbon fibers] in the range from 50:1 to 1:500, in particular in the range from 10:1 to 1:300, preferably in the range from 7 : 1 to 1:150, preferably in the range from 5:1 to 1:100.
- the graphite particles used according to the invention can have the properties listed below in particular: According to the invention, it can be provided in particular that the graphite particles are synthetic or natural, in particular synthetic. According to the invention, synthetic graphite particles are therefore preferably used.
- the graphite particles in the context of the present invention can have an absolute particle size in the range from 0.05 ⁇ m to 120 ⁇ m, in particular in the range from 0.3 ⁇ m to 110 ⁇ m, preferably in the range from 0.5 ⁇ m to 100 ⁇ m, preferably in range from 1.5 ⁇ m to 90 ⁇ m.
- the graphite particles can have an average particle size, in particular an average particle size D50, in the range from 0.1 ⁇ m to 100 ⁇ m, in particular in the range from 0.5 ⁇ m to 80 ⁇ m, preferably in the range from 1 ⁇ m to 50 ⁇ m, preferably in the range from 2 pm to 40 pm.
- the aforementioned particle sizes also go hand in hand with an optimized incorporation of the graphite particles into the binder composition obtainable on the basis of the basic formulation according to the invention or into the resulting components, in particular concrete components, and also what the formation of a further optimized electrically conductive structure within the component, in particular concrete component , in interaction with the soot particles or the carbon fibers that may be present.
- the graphite particles can have a specific surface area (BET surface area) in the range from 1 m 2 /g to 1,000 m 2 /g, in particular in the range from 2 m 2 /g to 500 m 2 /g, preferably in the range from 4 m 2 /g to 400 m 2 /g, preferably in the range from 5 m 2 /g to 300 m 2 /g.
- BET surface area specific surface area
- the graphite particles can also have a carbon content of at least 80% by weight, in particular at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, preferably at least 98% by weight, particularly preferably at least 99% by weight, very particularly preferably at least 99.5% by weight, more preferably at least 99.9% by weight, based on the graphite particles.
- the graphite particles can have a carbon content in the range from 80% by weight to 99.999% by weight, in particular in the range from 90% by weight to 99.5% by weight, preferably in the range from 95% by weight to 99 % by weight, based on the graphite particles.
- the graphite particles can also have a tamped density in the range from 0.4 g/cm 3 to 2 g/cm 3 , in particular in the range from 0.6 g/cm 3 to 1.5 g/cm 3 , preferably in the range from 0.7 g/cm 3 to 1.2 g/cm 3 .
- the tamped density can be determined in particular according to DIN EN ISO 787-11.
- carbon black particles used according to the invention can have the following properties in particular:
- the soot particles can have an absolute particle size in the range from 8 nm to 82 nm, in particular in the range from 12 nm to 72 nm, preferably in the range from 12 nm to 47 nm, preferably in the range from 18 nm to 32 nm.
- the soot particles can have an average particle size, in particular an average particle size D50, in the range from 10 nm to 80 nm, in particular in the range from 15 nm to 70 nm, preferably in the range from 15 nm to 45 nm, preferably in the range from 20 nm to 30 nm.
- the particle sizes mentioned above go in particular with an optimized integration of the Soot particles in relation to the resulting component, in particular a concrete component, accompanied, with the soot particles filling in particular the gaps present between the carbon fibers or graphite particles.
- the carbon black particles can have a specific surface area (BET surface area) in the range from 50 m 2 /g to 1000 m 2 /g, in particular in the range from 80 m 2 /g to 650 m 2 /g, preferably in the range from 90 m 2 /g to 250 m 2 /g, preferably in the range of 105 m 2 /g to 150 m 2 /g.
- BET surface area specific surface area
- the carbon black particles can have a STASA surface area (Statistical Thickness Surface Area) in the range from 10 m 2 /g to 500 m 2 /g, in particular in the range from 30 m 2 /g to 400 m 2 /g, preferably in the range from 50 m 2 /g to 250 m 2 /g, preferably in the range from 70 m 2 /g to 150 m 2 /g.
- STASA surface area Statistical Thickness Surface Area
- the soot particles can have an oil absorption in the range from 50 ml/100g to 1,000 ml/100g, in particular in the range from 80 ml/100g to 420 ml/100g, preferably in the range from 100 ml/100g to 250 ml/100g, preferably in range from 110 ml/100g to 200 ml/100g, particularly preferably in the range from 115 ml/100g to 150 ml/100g.
- the oil adsorption number (0/7 adsorption number OAN) can be determined in particular on the basis of ASTM D2414.
- the carbon black particles can have an iodine number in the range from 10 mg/g to 500 mg/g, in particular in the range from 20 mg/g to 400 mg/g, preferably in the range from 50 mg/g to 300 mg/g, preferably in the range from 80 mg/g to 200 mg/g.
- ASTM D1510 ASTM D1510
- the soot particles can also have an ash content of at most 1.5% by weight, in particular at most 1% by weight, preferably at most 0.8% by weight, preferably at most 0.5% by weight.
- an ash content of at most 1.5% by weight, in particular at most 1% by weight, preferably at most 0.8% by weight, preferably at most 0.5% by weight.
- carbon black particles used according to the invention can be used, such as Raven( R ) P from the Aditya Birla Group (Birla Carbon).
- Raven( R ) P from the Aditya Birla Group (Birla Carbon).
- Chezacarb ® A from Unipetrol GmbH, Germany, and Printex ® XE-2B from Orion Engineered Carbon, Germany, and Vulcan ® XC72 from Cabot Corp, Norway, and furthermore Super P ® from Imersys Graphite & Carbon, Switzerland, can be used according to the invention.
- the carbon fibers have an absolute fiber length in the range from 0.4 mm to 16 mm, in particular in the range from 0.9 mm to 11 mm, preferably in the range from 1.5 mm to 9 mm in the range from 2 mm to 8 mm.
- the carbon fibers have an absolute fiber length of approximately 3 mm or approximately 6 mm.
- a mixture based on carbon fibers with an absolute fiber length of about 3 mm and carbon fibers with an absolute fiber length of about 6 mm can also be used in this context.
- the carbon fibers can have an average fiber length, in particular an average fiber length D 50 , in the range from 0.5 mm to 15 mm, in particular in the range from 1 mm to 10 mm, preferably in the range from 2 mm to 8 mm, preferably in the range from 2.5 mm to 7 mm.
- the carbon fibers have an average fiber length, in particular an average fiber length D 50 , of approximately 3 mm or approximately 6 mm.
- a corresponding mixture can also be used here.
- Carbon fibers with the above fiber lengths can be obtained in particular by cutting underlying carbon filaments.
- the aforementioned carbon fibers can be cut carbon fibers.
- the carbon fibers optionally used according to the invention can have an absolute fiber diameter in the range from 4 ⁇ m to 42 ⁇ m, in particular in the range from 7 ⁇ m to 27 ⁇ m, preferably in the range from 9 ⁇ m to 22 ⁇ m.
- the carbon fibers can have an average fiber diameter, in particular average fiber diameter D 50 , in the range from 5 m/h to 40 m/h, in particular in the range from 8 m/h to 25 m/h, preferably in the range from 10 m/h to 20 m/h.
- the carbon fibers have an aspect ratio, calculated as the ratio of fiber length to fiber diameter and based on an individual fiber, in the range from 2 to 4000, in particular in the range from 5 to 3000, preferably in the range from 10 to 2000, preferably in the range from 100 to 1500.
- the carbon fibers can have a density in the range from 0.5 g/cm 3 to 5 g/cm 3 , in particular in the range from 0.8 g/cm 3 to 4 g/cm 3 , preferably in the range from 1 g/cm 3 to 3 g/cm 3 , preferably in the range from 1.2 g/cm 3 to 2.5 g/cm 3 , particularly preferably in the range from 1.4 g/cm 3 to 2 g/cm 3 .
- the carbon fibers can have a bulk density in the range from 5 g/l to 800 g/l, in particular in the range from 7.5 g/l to 600 g/l, preferably in the range from 10 g/l to 500 g/l .
- the mechanical strength of the carbon fibers used according to the invention is also important: It can be provided according to the invention that the carbon fibers have a tensile strength in the range from 0.2 GPa to 10 GPa, in particular in the range from 0.5 GPa to 8 GPa, preferably in range from 0.7 GPa to 6 GPa.
- the carbon fibers can have a tensile modulus of elasticity (modulus of elasticity) in the range from 10 GPa to 500 GPa, in particular in the range from 20 GPa to 400 GPa, preferably in the range from 30 GPa to 300 GPa.
- the stated strength properties can be determined in particular in accordance with ASTM C1557.
- the carbon fibers should have a defined elongation at break.
- the carbon fibers have an elongation at break in the range from 0.5% to 5%, in particular in the range from 0.75% to 4%, preferably in the range from 1% to 3%.
- the elongation at break can be determined in accordance with DIN EN ISO 5079 in particular.
- the aforementioned strength properties of the carbon fibers preferably used according to the invention are associated with the advantage that the resulting component, in particular a concrete component, still has high mechanical strength or stability despite the incorporation of the corresponding components. Consequently, the incorporation of the mentioned carbon fibers into the (concrete) matrix is not accompanied by an excessive destabilization of the resulting component. Rather, the carbon fibers used can even lead to an improvement in particular in the flexural strength of the resulting components, while at the same time providing a defined electrical conductivity.
- the carbon fibers have a specific carbon content.
- the carbon fibers have a carbon content of at least 90% by weight, in particular at least 92% by weight, preferably at least 94% by weight, preferably at least 95% by weight, based on the carbon fibers , exhibit.
- there is a high level of homogeneity in relation to the carbon fibers themselves which also leads to defined electrical conductivity properties and a defined mechanical strength of the carbon fibers themselves.
- the basic formulation and/or the further component (ii) also contains ground or chopped, in particular ground, carbon fibers (additional carbon fibers).
- the ground or chopped carbon fibers can have an electrical conductivity, in particular specific electrical conductivity, in the range from 0.1 S/cm to 10,000 S/cm, in particular in the range from 0.2 S/cm, in the context of the present invention. cm to 2000 S/cm, preferably in the range from 0.35 S/cm to 1000 S/cm, preferably in the range from 0.4 S/cm to 700 S/cm, in particular based on a single fiber (single filament).
- the ground or chopped carbon fibers can have an electrical resistance, in particular specific electrical resistance, in the range from 0.0001 W cm to 10 Q cm, in particular in the range from 0.0005 Q cm to 5 Q cm, preferably in the range from 0.001 W-cm to 3 W oiti, preferably in the range from 0.0015 W-cm to 2.5 W-ati, in particular based on a single fiber (single filament).
- the ground or chopped carbon fibers are characterized by a shorter fiber length compared to the above-mentioned, in particular chopped, carbon fibers:
- the ground or chopped carbon fibers have an absolute fiber length in the range of 0.4 gm to 1100 gm, in particular in the range from 0.7 gm to 950 gm, preferably in the range from 0.9 gm to 850 gm.
- the ground or chopped carbon fibers can have an average fiber length, in particular an average fiber length D 50 , in the range from 0.5 gm to 1,000 gm, in particular in the range from 0.8 gm to 900 gm, preferably in the range from 1 gm to 800 gm, exhibit.
- the ground or chopped carbon fibers can have an absolute fiber diameter in the range from 0.4 gm to 32 gm, in particular in the range from 0.6 gm to 22 gm, preferably in the range from 0.8 gm to 17 gm.
- the ground or chopped carbon fibers can have an average fiber diameter, in particular average fiber diameter D 50 , in the range from 0.5 gm to 30 gm, in particular in the range from 0.7 gm to 20 gm, preferably in the range from 0.9 gm to 15 gm.
- the ground or chopped carbon fibers can have an aspect ratio, calculated as the ratio of fiber length to fiber diameter and based on an individual fiber, in the range from 1 to 100, in particular in the range from 2 to 50.
- ground or chopped carbon fibers can be characterized by the following properties:
- the ground or chopped carbon fibers can have a density in the range from 0.5 g/cm 3 to 5 g/cm 3 , in particular in the range from 0.8 g/cm 3 to 4 g/cm 3 , preferably in the range from 1 g/cm 3 to 3 g/cm 3 , preferably in the range from 1.2 g/cm 3 to 2.5 g/cm 3 , particularly preferably in the range from 1.4 g/cm 3 to 2 g/cm 3 , exhibit.
- the ground or chopped carbon fibers can have a bulk density in the range from 10 g/l to 1,500 g/l, in particular in the range from 20 g/l to 1,200 g/l, preferably in the range from 50 g/l to 1,000 g/l , exhibit.
- the ground or chopped carbon fibers can have a tensile strength in the range from 0.2 GPa to 10 GPa, in particular in the range from 0.5 GPa to 8 GPa, preferably in the range from 0.7 GPa to 6 GPa.
- the ground or chopped carbon fibers can have a tensile modulus of elasticity (modulus of elasticity) in the range from 10 GPa to 500 GPa, in particular in the range from 20 GPa to 400 GPa, preferably in the range from 30 GPa to 300 GPa.
- the ground or chopped carbon fibers can have an elongation at break in the range from 0.5% to 5%, in particular in the range from 0.75% to 4%, preferably in the range from 1% to 3%.
- the ground or chopped carbon fibers have a carbon content of at least 90% by weight, in particular at least 92% by weight, preferably at least 94% by weight, preferably at least 95% by weight, based on the carbon fibers have.
- the other component (ii) can consist of the carbon fibers and the other ground or chopped carbon fibers.
- the basic formulation may contain the ground and/or chopped carbon fibers in an amount in the range from 0.0001% to 5% by weight, in particular in the range from 0.001% to 2% by weight, preferably in range from 0.01% by weight to 1% by weight, based on the basic formulation.
- the carbon fibers used according to the invention in general, it can be provided according to the invention in particular that the carbon fibers or the ground and/or chopped carbon fibers are obtainable or obtained by carbonization and/or graphitization of a synthetic starting material, preferably polyacrylonitrile (PAN) . In particular, oxidation typically precedes carbonization of the starting material. Such carbon fibers have particularly good properties. According to the invention, it can also be provided that the carbon fibers or the ground and/or chopped carbon fibers are obtainable by carbonization and/or graphitization of pitch as the starting material.
- PAN polyacrylonitrile
- the carbon fibers or the ground and/or chopped carbon fibers are equipped on their surface with at least one surface modifier, in particular to improve the incorporation and/or incorporation of the carbon fibers into hydraulic binder systems and/or provided.
- the surface modifier can be a film-forming substance.
- the carbon fibers or the ground and/or chopped carbon fibers are sized or equipped with a sizing.
- At least one sizing agent can be used in this regard.
- the sizing agent can be selected from the group of polyurethanes, epoxides, glycerol and aromatic polymers and combinations or mixtures thereof.
- the surface of the underlying carbon fibers can be smoothed by the sizing or by the use of a corresponding surface modifier, as a result of which better incorporation into an existing matrix can take place, in particular also accompanied by a more homogeneous distribution of the carbon fibers.
- the sizing or the surface modifier in particular improves the compatibility of the carbon fibers with respect to the other components of the base recipe or the binder composition obtained on this basis, which also improves the incorporation with regard to a homogeneous distribution of the fibers in the resulting component, in particular a concrete component. improved.
- hydraulic binder used according to the invention is concerned, as mentioned above, it is in particular cement.
- the hydraulic binder in the form of cement can be selected from the group of Portland cement, Portland composite cement, blast furnace cement, pozzolan cement and composite cement and mixtures or combinations thereof, preferably Portland cement.
- the amount of the hydraulic binder, in particular cement, in the base formulation according to the invention can vary within wide ranges. According to the invention, however, it is preferred if the base formulation contains the hydraulic binder in an amount in the range from 2% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 5% by weight to 50% by weight, preferably in the range from 7.5% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 10% by weight to 35% by weight, based on the basic formulation.
- the base formulation contains at least one additive, the additive being selected from the group of additives, in particular concrete additives; additives, in particular concrete additives; and aggregates, in particular concrete aggregates, and mixtures or combinations thereof.
- the basic formulation contains at least one additive, in particular concrete additive.
- concrete admixtures can generally be used in order to specifically set or specify certain properties, in particular through chemical or physical action, of the binder composition produced or prepared using the basic recipe according to the invention or of the fresh concrete, for example with regard to workability, as well as the setting and curing behavior.
- the properties of the resulting component, in particular a concrete component can also be specified or adjusted, for example with regard to its frost resistance or the like.
- additives in particular concrete additives, can be added in liquid or solid or dry form, for example in the form of powders or granules.
- the additive in particular concrete additive, can be selected in particular from the group of concrete plasticizers, plasticizers, air-entraining agents, clearing agents, retarders, hardening accelerators, setting accelerators, stabilizers, viscosity modifiers, chromate reducers, recycling aids, foaming agents, sedimentation reducers, passivators and shrinkage reducers and mixtures or combinations thereof, in particular selected from the group of concrete plasticizers, flow aids, air-entraining agents, sealants, retarders, hardening accelerators, setting accelerators, stabilizers and viscosity modifiers, and mixtures or combinations thereof.
- the products SKY® 643 MasterGlenium or SKY® 519 MasterGlenium from BASF and Alphalith Hyperflow 2060 from Rhein Chemotechnik can be used as superplasticizers.
- the products Adva® Flow 342 from Grace Bau area GmbH, Germany, and Sika® Viscocrete 4077 from Sika Deutschland GmbH and TM ON-S 2000 from Tillmann BV, Netherlands can be used.
- the basic formulation can contain the additive, in particular concrete additive, in an amount in the range from 0.0001% by weight to 10% by weight, in particular in the range from 0.001% by weight to 8% by weight, preferably in the range from 0.01% by weight to 5% by weight, preferably in the range from 0.05% by weight to 3% by weight, particularly preferably in the range from 0.1% by weight to 2.5% by weight. -%, related to the basic recipe.
- the basic formulation according to the invention can contain at least one additive, in particular concrete additive.
- the additives that can be used according to the invention are generally solid substances which are used for the basic recipe and which are subsequently present in the resulting component, in particular concrete component, preferably in a finely divided form and which have certain properties of the resulting component, in particular concrete component, affect or specify.
- the workability properties of the fresh concrete which can be obtained on the basis of the basic recipe according to the invention or the binder composition described below, can also be specified or adjusted.
- the strength or (water)tightness of a resulting component, in particular a concrete component can be adjusted using additives.
- the additive in particular concrete additive, is selected from the group of inactive additives, pozzolanic additives, latently hydraulic additives and organic additives and mixtures or combinations thereof.
- the additive in particular concrete additive, can be selected in the context of the present invention from the group of mineral powder, pigments, trass, blast furnace slag, bentonites, fly ash, blast furnace slag powder, silica fume and silica suspensions and mixtures or combinations thereof, preferably selected from the group of mineral powder, Pigments, trass, blast furnace slags, bentonites, fly ash and ground granulated blast furnace slag and their mixtures or combinations.
- the basic formulation according to the invention can contain the additive, in particular concrete additive, in an amount in the range from 0.1% by weight to 45% by weight, in particular in the range from 0.5% by weight to 40% by weight. %, preferably in the range of 1 wt .-% to 35 wt .-%, preferably in the range of 1.5% by weight to 30% by weight, particularly preferably in the range from 2% by weight to 25% by weight, based on the basic formulation.
- the additive in particular concrete additive, in an amount in the range from 0.1% by weight to 45% by weight, in particular in the range from 0.5% by weight to 40% by weight. %, preferably in the range of 1 wt .-% to 35 wt .-%, preferably in the range of 1.5% by weight to 30% by weight, particularly preferably in the range from 2% by weight to 25% by weight, based on the basic formulation.
- the base formulation according to the invention can also contain at least one aggregate, in particular concrete aggregate (aggregate).
- aggregate or “concrete aggregate” (synonymously also referred to as “aggregate”) means a granular material which is mixed with water and the hydraulic binder, in particular cement, for the production of the building material or Concrete and thus the component, in particular concrete component, is used according to the invention.
- An aggregate in particular concrete aggregate (aggregate), is understood to mean, in particular, a granular material such as gravel, sand or the like.
- the aggregate, in particular concrete aggregate can be a natural or artificial, preferably natural rock.
- the aggregate, in particular concrete aggregate can be a dense or porous, in particular dense, rock.
- the rock can be particularly granular.
- the aggregate in particular concrete aggregate, can have a grain size and/or grain sizes in the range from greater than 0 mm to 32 mm.
- the aggregate, in particular concrete aggregate can be selected, for example, from the group of fine aggregates, in particular with the grain groups [mm] 0/1, 0/2 and/or 0/4; coarse aggregates, in particular with the grain groups [mm] 2/8, 4/8, 8/16, 16/32, 4/32 and/or 8/22; and grain mixtures, in particular with the grain groups [mm] 0/22 and/or 0/32; and mixtures or combinations thereof.
- the aggregate, in particular concrete aggregate can preferably be used in the form of grain groups 0/2, 2/8 and/or 8/16.
- the aggregate used according to the invention in particular concrete aggregate, can be, for example, river gravel or sand, pit gravel or sand, chippings, crushed stone and mixtures or combinations thereof. Furthermore, in principle, metal slag, broken clinker and, in addition, other fibers such as glass fibers or the like can also be used.
- aggregates in particular concrete aggregates, based on baryte, magnetite, hematite, heavy metal slag, fine sand, lava gravel and sand, pumice stone, kieselguhr, tuff, wood fibers, wood chips, wool, flour, expanded mica, clay, perlite , slates, fly ash, garbage slag, foamed plastic or the like or related mixtures or combinations are used.
- the basic formulation according to the invention can contain the aggregate, in particular concrete aggregate (aggregate), in an amount in the range from 5% by weight to 98% by weight, in particular in the range from 10% by weight to 95% by weight, preferably in the range from 20% by weight to 93% by weight, preferably in the range from 30% by weight to 90% by weight, particularly preferably in the range from 40% by weight to 85% by weight, based on the basic recipe included.
- aggregate in particular concrete aggregate (aggregate)
- the aggregate in particular concrete aggregate (aggregate)
- the aggregate in an amount in the range from 5% by weight to 98% by weight, in particular in the range from 10% by weight to 95% by weight, preferably in the range from 20% by weight to 93% by weight, preferably in the range from 30% by weight to 90% by weight, particularly preferably in the range from 40% by weight to 85% by weight, based on the basic recipe included.
- the basic formulation according to the invention can be present in the form of spatially separate but functionally related components or as a kit (kit-of-parts).
- the components or parts are spatially separate from one another, but are functionally related to one another, for example with regard to the formation of a binder composition or the like by combining the listed components or parts.
- the base formulation contains component (i) in the form of a spatially separate component that is functionally related to the other components of the base formulation, in particular component (ii).
- Component (i) can thus be present as an independent component which is in particular functionally related to the other constituents of the basic formulation.
- the base formulation may contain component (i) and the further component (ii) in the form of spatially separate but functionally related components and/or as a kit (kit-of-parts).
- component (i), which has graphite particles or soot particles, in particular graphite particles, optionally together with soot particles, preferably graphite particles and soot particles, and the further component (ii), which has or consists of carbon fibers, can be mutually and/or in each case to the other components in a spatially separate but functionally related form.
- component (i) which has graphite particles or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, is spatially separate, but functional to the other components present.
- component (i) is such that it is in the form of an aqueous dispersion or suspension in particular, so that it can be used individually or as part of the combination with the other components, in particular to obtain the hydraulic binder composition, as defined below. can be introduced or added to the other components or can be mixed with them.
- the basic formulation contains component (i) and component (ii) in the form of spatially separate but functionally related components and/or as a kit (kit-of-parts).
- the base formulation can thus be present in the form of spatially separate but functionally related components and/or as a kit (kit-of-parts).
- the concept according to the invention is associated with the central advantage that the components can be further individually matched to one another, while at the same time an optimized incorporation or incorporation in particular of component (i) or also the other component (ii) that may be present is made possible, for example in the production of the binder composition according to the invention obtainable using the basic formulation according to the invention.
- the applicant has surprisingly found that the constituents or ingredients of component (i) in the form of graphite particles and/or carbon black particles can be incorporated particularly well and uniformly into the resulting binder composition, which results in correspondingly improved product properties of the resulting component, in particular concrete component, accompanies.
- the component according to the invention also has properties defined for this reason with regard to its electrical conductivity.
- component (i) is present in particular as an aqueous or water-based dispersion, preferably as an aqueous or water-based suspension, which can be used, for example, in the production of the binder composition obtainable using the basic formulation according to the invention to the other Components can be added, which correspondingly improves the dosage and homogeneous incorporation of component (i), as mentioned above.
- the constituents of the base formulation that are different from components (i) or (ii) are present in a combined form, for example as a mixture, in particular a dry mixture.
- the further component (ii) can also be part of such a mixture or be present with the components of the basic formulation that are different from component (i), in particular as a mixture, even if this is less preferred according to the invention.
- component (i) of the basic formulation according to the invention is designed according to the invention as a dispersion, in particular as an aqueous and/or water-based dispersion, preferably as a suspension, preferably water-based and/or water-based suspension.
- component (i) can also be in the form of granules, even if this is less preferred according to the invention. Consequently, it is particularly provided or preferred according to the invention that component (i) is designed as a dispersion, in particular as an aqueous and/or water-based dispersion, preferably as a suspension, preferably aqueous and/or water-based suspension.
- the situation is in particular such that the graphite particles and/or the carbon black particles, preferably the graphite particles and the carbon black particles, are dispersed or .
- an aqueous-based carrier medium in particular dispersant, preferably solubilizing agent, preferably water
- dispersant preferably solubilizing agent
- carrier medium in particular as dispersing agent and/or solubilizing agent.
- the carrier medium in particular the dispersing agent, preferably the solubilizing agent, is water.
- component (i) as a dispersion, in particular a suspension enables on the one hand an exact dosing of the graphite particles or carbon black particles and a particularly homogeneous incorporation, for example in the context of the production of the binder composition using the basic recipe according to the invention, which means that its immediate precipitation equally in the Components, in particular concrete components, takes place, also with regard to the presence of specially adjusted or predetermined electrical conductivities, accompanied by the avoidance of areas with high electrical resistances or low electrical conductivities in the resulting components.
- component (i) used according to the invention in particular as a dispersion or suspension, has a high (storage) stability with regard to the ingredients present in the form of graphite fibers and/or carbon black particles, with undesired premature sedimentation or clumping of the graphite - or soot particles is prevented.
- the component (i) can be characterized in particular by the following properties:
- component (i) can be the aqueous-based carrier medium, in particular dispersing agent, preferably solubilizing agent, preferably water, in an amount in the range from 5% by weight to 95% by weight, in particular in the range from 10% by weight % to 90% by weight, preferably in the range from 20% by weight to 80% by weight, preferably in the range from 30% by weight to 75% by weight, particularly preferably in the range from 40% by weight % to 70% by weight, more preferably in the range from 50% to 65% by weight, based on component (i).
- dispersing agent preferably solubilizing agent, preferably water
- solubilizing agent preferably water
- component (i) can contain the graphite particles in an amount in the range from 0.02% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 0.05% by weight to 55% by weight, preferably in the range from 0.25% by weight to 50% by weight, preferably in the range from 0.6% by weight to 45% by weight, based on component (i).
- component (i) can contain the graphite particles in an amount in the range from 20% by weight to 40% by weight, more preferably in the range from 25% by weight to 35% by weight, very preferably in the range from 28 % by weight to 33% by weight, based on component (i).
- component (i) can contain the carbon black particles in an amount in the range from 0.001% by weight to 50% by weight, in particular in the range from 0.01% by weight to 45% by weight, preferably in the range from 0 0.05% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 0.15% by weight to 40% by weight, based on component (i).
- component (i) can contain the carbon black particles in an amount in the range from 10% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 25% by weight to 40% by weight, particularly preferably in the range from 30% by weight % to 35% by weight, based on component (i).
- the quantitative ratio of the graphite particles to the carbon black particles in component (i), which is present in particular in the form of a dispersion, preferably a suspension is also of great importance, also with regard to the stability of the dispersion or suspension.
- component (i) contains the graphite particles and the carbon black particles in a weight ratio of graphite particles to carbon black particles [graphite particles: carbon black particles] in the range from 500:1 to 1:2, in particular in the range from 200:1 to 1:1, preferably in the range from 100:1 to 1.5:1, preferably in the range from 10:1 to 2:1, particularly preferably in the range from 6:1 to 3:1.
- component (i) As far as component (i) is concerned, it can contain at least one further ingredient (additive (i)).
- component (i) can contain the other ingredient in an amount in the range from 0.001% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 0.01% by weight to 50% by weight, preferably in the range from 0.1% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 1% by weight to 30% by weight, based on component (i).
- component (i) in the form of a dispersion, in particular a suspension can be further stabilized, for example, or its rheological properties or the like can be specifically adjusted.
- component (i) contains at least one dispersant (dispersant) and/or wetting agent and/or emulsifier, in particular as a further ingredient.
- the dispersant and/or the wetting agent can be selected from the group of naphthalenesulfonic acid derivatives, in particular naphthalenesulfonic acid condensates, ligninsulfonic acid derivatives, in particular ligninsulfonic acid condensates, styrene-acrylic resins and long-chain block (co)polymers with pigment-affine groups and mixtures or combinations thereof.
- component (i) can contain the dispersing agent or the wetting agent in an amount in the range from 0.01% by weight to 20% by weight, preferably in the range from 0.05% by weight to 10% by weight. , preferably in the range from 0.1% by weight to 5% by weight, based on component (i).
- the amounts stated above relate in particular to the total amount of dispersants or wetting agents used.
- the relevant dispersants or wetting agents can be market or commercial products such as Vanisperse® CB from Borregaard, Tamol® , in particular Tamol® NN 8906 from BASF, Surfaron® A1560N40 from Synthron.
- the products Tego® Dispers 651 from Evonik GmbH, Germany, and Dispersogen® AN 200 from Clariant, Targetamul® DA 300 from Levaco and Disperbyk® 180 from Byk-Chemie GmbH, Germany can be used.
- the market or commercial product Joncryl® 8078 from BASF can be used as a dispersant or wetting agent.
- component (i) can additionally and in particular contain at least one thickener or one rheology modifier as a further ingredient.
- the thickener or the rheology modifier can be selected from the group of pectins, alginates, tragacanth, gum arabic, guar gum, carrageenan, carboxymethylcellulose, carboxypropylcellulose, polyacrylates, polysaccharides and mixtures or combinations thereof, preferably polysaccharides, preferably xanthan .
- pectins alginates, tragacanth, gum arabic, guar gum, carrageenan, carboxymethylcellulose, carboxypropylcellulose, polyacrylates, polysaccharides and mixtures or combinations thereof, preferably polysaccharides, preferably xanthan .
- the products Ter Gum 400 from Ter Hell, Tylose® H 20 P2 from SE Tylose GmbH & Co KG, Germany, and Finnfix® G 30 from CP Kelco can be used.
- Component (i) can contain the thickener or the rheology modifier, generally in an amount in the range from 0.01% by weight to 20% by weight, preferably in the range from 0.05% by weight to 10% by weight. %, preferably in the range from 0.075% by weight to 5% by weight, based on component (i).
- component (i) can, in particular, have at least one defoamer, in particular polyethylene glycol and/or derivatives thereof, as a further ingredient. Amounts in the range from 0.001% by weight to 3% by weight, preferably in the range from 0.01% by weight to 2% by weight, based on component (i), can be used for this purpose.
- component (i) can contain at least one preservative in an amount in the range from 0.001% by weight to 2% by weight, preferably in the range from 0.005% by weight to 1% by weight, in particular as a further ingredient the component (i) can be used.
- the commercially available product ACTICIDE® ICB5 or ACTICIDE® BXL or ACTICIDE® MBS or ACTICIDE® DB 20 from Thor GmbH can be used as a preservative.
- component (i) such as aggregates, additives or additives or the like
- these can, independently of one another, be present in dry form or in bulk, in particular equally in the form of spatially separate, but functionally related components or brought together as a corresponding mixture, in particular a dry mixture.
- the further component (ii) can also be present in dry form or as a dry mixture or in bulk.
- the further component (ii) can be designed in the form of a part or component that is spatially separate from the further parts or component (i) but is functionally connected to the further parts.
- dry form or “dry mixture” refer in particular to a (residual) water content of less than 10% by weight, in particular less than 5% by weight, preferably less than 3% by weight, preferably less than 1% by weight, based on the particular constituent or based on component (ii).
- the further component (ii) consists of the carbon fibers or is formed at least essentially entirely by the carbon fibers (possibly together with the previously mentioned ground and/or chopped carbon fibers).
- the further component (ii) can also have other ingredients, as listed below.
- the further component (ii) can contain the carbon fibers in an amount in the range from 10% by weight to 100% by weight, in particular in the range from 20% by weight to 99.5% by weight, preferably in the range from 30% by weight to 99% by weight, preferably in the range from 50% by weight to 98% by weight, based on component (ii).
- the further component (ii) can contain at least one further ingredient (additive (ii)), in particular in a mixture with the carbon fibers.
- the further ingredient can be selected from the group of barium sulfates, calcium sulfates and iron oxides and mixtures or combinations thereof.
- marketable or commercial products can be used in particular (such as Albasoft® 100 from Sachtleben Minerals GmbH & Co. KG, Borrement® CA120 from Borregaard and Bayferrox Schwarz 330 from Lanxess Germany GmbH).
- Bayferrox® iron oxide
- Chromoxide Grün GN Chromoxide Grün GN from Lanxess AG, Germany
- petroleum coke Ranco® 9885 from Richard Anton KG, Germany
- aluminum hydrosilicate SF Mont from Damolin GmbH, Germany
- the other component (ii) can contain the other ingredient in an amount in the range from 0.1% by weight to 90% by weight, in particular in the range from 0.5% by weight to 80% by weight, preferably in In the range from 1% by weight to 70% by weight, preferably in the range from 2% by weight to 50% by weight, based on the further component (ii).
- a basic formulation for the targeted adjustment of the electrical conductivity of components based thereon, in particular concrete components, with improved properties in this respect.
- the basic formulation according to the invention can be processed into the hydraulic binder composition according to the invention described below or form the basis for the hydraulic binder composition according to the invention, in particular by bringing together or mixing the underlying components or constituents and in particular by adding water or mixing water.
- a universally applicable concept for providing electrically conductive components for a large number of individually designed building materials, in particular based on concrete is provided, so to speak, with the invention being able to individually tailor the electrical properties of the components provided, in particular concrete components .
- Another subject of the present invention is - according to a further aspect of the present invention - the hydraulic binder composition, in particular concrete composition, wherein the binder composition is obtainable or obtained by adding water, in particular mixing water (added water), to a previously defined basic recipe or wherein the binder composition is obtainable or obtained by mixing with water, in particular mixing water (additional water), a previously defined base recipe.
- the binder composition can be prepared by adding water in an amount in the range from 3% to 60% by weight, in particular in the range from 5% to 50% by weight, preferably in the range from 7% to -% to 40% by weight, based on the particular freshly prepared binder composition, can be obtained or obtained.
- the binder composition can have a water content in an amount in the range from 3% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 5% by weight to 50% by weight, preferably in the range from 7% by weight. % to 40% by weight, based on the freshly prepared binder composition.
- the binder composition can have a water/solids value (w/f value) in the range from 0.02 to 0.6, in particular in the range from 0.03 to 0.3, preferably in the range from 0.05 to 0. 1, preferably in the range from 0.06 to 0.1.
- the binder composition can have a water/cement value (w/c value) in the range from 0.1 to 1, in particular in the range from 0.2 to 0.8, preferably in the range from 0.4 to 0.6, exhibit. In this way, in particular, optimal processing of the binder composition is ensured, also with regard to the subsequent drying and setting with regard to the preservation of the component based thereon, in particular the concrete component, according to the invention.
- Electrically conductive components in particular concrete components, in particular as defined below, can be produced or provided on the basis of the binder composition according to the invention, which can be obtained by mixing the basic formulation according to the invention.
- the binder composition according to the invention has a particularly homogeneous incorporation of the carbon fibers or the graphite particles and/or soot particles, with the drying or setting behavior being at least essentially not adversely affected by the presence of the electrically conductive components.
- Another subject of the present invention - according to yet another aspect of the present invention - is also the electrically conductive component, in particular electrically conductive concrete component, wherein the component is obtainable or obtained by drying and curing (setting) of a previously defined binder composition or wherein the components can be obtained or obtained by adding water to a previously defined basic recipe or by mixing a previously defined basic recipe with water to obtain a binder composition, in particular as defined above, followed by drying and curing (setting) of the binder composition.
- the binder composition is shaped or shaped, for example by introducing the binder composition into a corresponding (formwork) mold or the like.
- the present invention also relates to the electrically conductive component according to the invention, in particular the electrically conductive concrete component, in particular as defined above, the component
- Graphite particles and/or carbon black particles in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, wherein the graphite particles and/or carbon black particles, in particular the graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, are present during production of the component as Dispersion, in particular as an aqueous and/or aqueous-based dispersion, preferably as a suspension, preferably as an aqueous and/or aqueous-based suspension;
- the component having at least one set hydraulic binder, in particular set cement and/or set lime, preferably set cement, in particular based on a hydraulic binder as defined above; and/or in particular wherein the component has a matrix based on at least one set hydraulic binder, in particular set cement and/or set lime, preferably set cement, in particular based on a hydraulic binder as defined above, preferably a concrete matrix.
- the electrically conductive component in this regard in particular electrically conductive graphite particles and/or electrically conductive soot particles, in particular as defined above, are used, possibly in combination with in particular electrically conductive carbon fibers.
- the component can contain the graphite particles in a quantity in the range from 0.004% by weight to 13% by weight, in particular in the range from 0.009% by weight to 12% by weight, preferably in the range from 0.05% by weight. % to 10% by weight, preferably in the range from 0.1% by weight to 8% by weight, based on the component.
- the component can contain the carbon black particles in an amount in the range from 0.00009% by weight to 4.5% by weight, in particular in the range from 0.0009% by weight to 3.5% by weight, preferably in In the range from 0.004% by weight to 3% by weight, preferably in the range from 0.009% by weight to 2.2% by weight, based on the component.
- the component can contain the graphite particles and the carbon black particles in a weight ratio of graphite particles to carbon black particles [graphite particles: carbon black particles] in the range from 500:1 to 1:2, in particular in the range from 200:1 to 1:1, preferably in the range from 100 : 1 to 1.5:1, preferably in the range from 10:1 to 2:1, particularly preferably in the range from 6:1 to 3:1.
- the component can also have carbon fibers, in particular carbonized and/or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers, in particular carbon fibers as defined above.
- the component can contain the carbon fibers in an amount in the range from 0.0009% by weight to 9% by weight, in particular in the range from 0.004% by weight to 7% by weight, preferably in the range from 0.009% by weight % to 5% by weight, preferably in the range from 0.018% by weight to 4.5% by weight, particularly preferably in the range from 0.018% by weight to 1.8% by weight, based on the component included.
- the component according to the invention can contain the graphite particles and the carbon fibers in a weight ratio of graphite particles to carbon fibers [graphite particles: carbon fibers] in the range from 1,500:1 to 1:5, preferably in the range from 1,000:1 to 1:1, preferably in the range from 500:1 to 2:1, particularly preferably in the range from 300:1 to 3:1.
- the component according to the invention can contain the graphite particles and the carbon fibers in a weight ratio of graphite particles to carbon fibers [graphite particles:carbon fibers] of greater than 1, in particular greater than 1.5, preferably greater than 2. According to the invention, it can also behave in such a way that the component contains the soot particles and the carbon fibers in a weight ratio of soot particles to carbon fibers [soot particles: carbon fibers] in the range from 50: 1 to 1: 500, in particular in the range from 10: 1 to 1: 300 , preferably in the range from 7:1 to 1:150, preferably in the range from 5:1 to 1:100.
- the component according to the invention can also have at least one set hydraulic binder, in particular set cement and/or set lime, preferably set cement, in particular based on a hydraulic binder as defined above.
- the component can contain at least one aggregate, in particular concrete aggregate (aggregate), in particular an aggregate as defined above.
- aggregate in particular concrete aggregate (aggregate), in particular an aggregate as defined above.
- the component in particular a concrete component, according to the invention is characterized by a defined electrical conductivity or a defined electrical resistance while at the same time having high mechanical strength.
- the situation is in particular such that after storage for at least 28 days, the component has a surface resistance at a relative humidity in the range from 20% to 60% and at a temperature in the range from 15° C. to 25° C of at most 10 9 W, in particular at most 5 ⁇ 10 d W, preferably at most 10 d W, preferably at most 5 ⁇ 10 7 W, determined in particular according to DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1). .
- the component can have a surface resistance at a relative humidity in the range from 20% to 60% and at a temperature in the range from 15 °C to 25 °C in the range from 10 2 W to 10 8 W, in particular in the range from 10 2 W to 10 7 W, determined in particular according to DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1).
- the component can have a volume resistance at a relative humidity in the range from 20% to 60% and at a temperature in the range from 15 °C to 25 °C of at most 10 9 W, in particular at most 5 10 d W, preferably at most 10 d W, preferably at most 5 ⁇ 10 7 W, determined in particular according to DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1).
- the component can have a volume resistance at a relative humidity in the range from 20% to 60% and at a temperature in the range from 15 °C to 25 °C in the range from 10 W to 10 8 W, in particular in Range from 10 W to 10 7 W, determined in particular according to DIN EN 61340-4-1: 2016 (VDE 0300-4-1).
- the above values can be determined on a component or a test piece of the component with dimensions of 500 mm / 500 mm / 40 mm (L / W / H).
- the component according to the invention has overall antistatic or electrodissipative properties, as a result of which electrostatic charges can be dissipated in a targeted manner, so that unwanted or uncontrolled electrostatic discharges are also avoided as a result.
- the component, in particular a concrete component, according to the invention has defined properties with regard to electrical conductivity.
- the component, in particular a concrete component can be used according to the invention, in particular due to its property of being able to conduct an electric current, for further special applications, for example what the possibility of (electrical) heating of the components or use for inductive charging, for example vehicles or the like.
- the component according to the invention can also be equipped or combined with non-conductive materials, for example in the form of covers, insulating coverings or coatings or the like, for example against the background of creating appropriate insulating surfaces (for example in the context of use or Training as a floor surface for inductive charging of vehicles or the like).
- the component according to the invention is also characterized in that there is a high degree of variability with regard to the shape, with the electrical conductivity also being able to be set in a targeted and purposeful manner.
- the component has a homogeneous distribution of the electrically conductive components in the form of carbon fibers and graphite particles and/or soot particles, so that a defined electrically conductive structure is provided within the (concrete) matrix.
- Another subject of the present invention is - according to yet another aspect of the present invention - also the use of a component (i) which has graphite particles and / or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, the component (i) as granules or as a dispersion, preferably as a dispersion, in particular as an aqueous and/or aqueous-based dispersion, preferably as a suspension, preferably as an aqueous and/or aqueous-based suspension, or a composition defined below, optionally in combination with a further component (ii), which contains or consists of carbon fibers, in particular carbonized and/or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers, in particular with a further component (ii) as defined above, for the production of electrically conductive components, in particular el Electrically conductive concrete components, based on dried and hardened (set) hydraulic binder compositions, in particular concrete composition
- the subject of the present invention - according to a further aspect of the present invention - is the combination, in particular a combination for use in a base formulation (base preparation) for a hydraulic binder composition, preferably in a base formulation for a concrete composition, in particular for the production of electrically conductive components ,
- base formulation base preparation
- concrete components preferably for use in a previously defined base recipe
- component (i) a component (i) which comprises graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, the component (i) being a dispersion, in particular an aqueous and/or aqueous-based dispersion, preferably as a suspension, preferably as an aqueous and/or aqueous-based suspension, in particular a component (i) as defined above, on the one hand and
- a further component (ii) which comprises carbon fibers, in particular carbonized and/or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers, in particular a component (ii) as defined above, on the other hand.
- the combination can be in the form of spatially separate but functionally related components and/or as a kit (kit-of-parts).
- the combination according to the invention preferably contains component (i) and the further component (ii) in the form of spatially separate but functionally related components and/or as a kit (kit-of-parts).
- the combination according to the invention can be used for base formulations or binder compositions for the production of (concrete) components, against the background of equipping components based thereon, in particular concrete components, with electrical properties or a correspondingly defined electrical conductivity.
- the subject of the present invention - according to yet another aspect of the present invention - is also the inventive method for producing electrically conductive components, in particular electrically conductive concrete components, in particular as defined above, in particular on the basis of dried and hardened (set) hydraulic binder compositions , in particular concrete compositions, wherein a previously defined base recipe is processed by adding water or by mixing with water to form a binder composition, in particular as defined above, and wherein the binder composition is then dried and cured (setting) to obtain the components, in particular concrete components, is carried out.
- the present invention also relates to the method according to the invention for the production of electrically conductive components, in particular electrically conductive concrete components, in particular as defined above, based on dried and cured (set) hydraulic binder compositions, in particular concrete compositions, in particular the method defined above, wherein the procedure includes the following steps in the order listed:
- component (b) Addition of a first component (i) which has graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, with component (i) as a dispersion, in particular as an aqueous and/or aqueous-based dispersion , preferably as a suspension, preferably as an aqueous and / or aqueous-based suspension, is formed, in particular a component (i) as defined above, and optionally a further component (ii), which carbon fibers, in particular carbonized and / or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers , Has or consists of, in particular a component (ii) as defined above, in the composition obtained in step (a), followed by and / or accompanied by, preferably followed by, a mixing with the component (i) and optionally with composition added to component (ii);
- step (c) Addition of at least one hydraulic binder, in particular cement and/or lime, preferably cement, in particular a hydraulic binder as defined above, and the remaining proportion (second proportion) of the total water used, in particular mixing water, to the mixture obtained in step (b).
- the proportion (first proportion) of water used in step (a) can be 10% by volume to 50% by volume, in particular 20% by volume to 40% by volume, preferably 25% by volume to 35% by volume % of the total water used.
- step (c) at least one additive, in particular a concrete additive, in particular an additive as defined above, is used or added.
- compositions in particular composition for use in a base formulation (base preparation) for a hydraulic binder composition, preferably in a base formulation for a concrete composition, in particular for the production of electrically conductive components , preferably concrete components, preferably for use in a previously defined base recipe, the composition having graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, in particular graphite particles and/or carbon black particles as defined above, and wherein the composition as a dispersion, in particular as an aqueous and/or water-based dispersion, preferably as a Suspension, preferably as an aqueous and / or aqueous-based suspension is formed.
- the behavior is in particular such that the graphite particles and/or the carbon black particles, preferably the graphite particles and the carbon black particles, are dispersed and/or introduced into a continuous phase and/or into at least one carrier medium, in particular dispersants, preferably solubilizing agents, preferably water .
- an aqueous-based carrier medium in particular dispersing agent, preferably solubilizing agent, preferably water, can be used as continuous phase and/or carrier medium, in particular as dispersing agent and/or solubilizing agent.
- the carrier medium in particular the dispersing agent, preferably the solubilizing agent, can be water.
- the composition contains the aqueous-based carrier medium, in particular dispersant, preferably solubilizing agent, preferably water, in an amount in the range from 5% by weight to 95% by weight, in particular in the range from 10% by weight. to 90% by weight, preferably in the range from 20% by weight to 80% by weight, preferably in the range from 30% by weight to 75% by weight, particularly preferably in the range from 40% by weight to 70% by weight, more preferably in the range 50% to 65% by weight of the composition.
- dispersant preferably solubilizing agent, preferably water
- composition according to the invention can contain the graphite particles in an amount in the range from 0.02% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 0.05% by weight to 55% by weight, preferably in the range from 0.25% to 50% by weight, preferably in the range from 0.6% to 45% by weight, based on the composition.
- the composition can contain the graphite particles in an amount in the range from 20% by weight to 40% by weight, more preferably in the range from 25% by weight to 35% by weight, very preferably in the range from 28% by weight. % to 33% by weight based on the composition.
- the composition according to the invention can contain the carbon black particles in an amount in the range from 0.001% by weight to 50% by weight, in particular in the range from 0.01% by weight to 45% by weight, preferably in the range from 0 0.05% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 0.15% by weight to 40% by weight, based on the composition.
- the composition can contain the carbon black particles in an amount in the range from 10% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 25% by weight to 40% by weight, particularly preferably in the range from 30% by weight up to 35% by weight, based on the composition.
- the composition according to the invention can contain the graphite particles and the carbon black particles in a weight ratio of graphite particles to carbon black particles [graphite particles: carbon black particles] in the range from 500: 1 to 1: 2, in particular in the range from 200: 1 to 1: 1, preferably in the range from 100:1 to 1.5:1, preferably in the range from 10:1 to 2:1, particularly preferably in the range from 6:1 to 3:1.
- the composition according to the invention may contain at least one other ingredient.
- the additional ingredient can be selected from the group of dispersants (dispersants, wetting agents and/or emulsifiers), thickeners (rheology modifiers), defoamers and preservatives, and mixtures or combinations thereof.
- the composition can contain the other ingredient in an amount in the range from 0.001% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 0.01% by weight to 50% by weight, preferably in the range from 0.1 % by weight to 40% by weight, preferably in the range from 1% by weight to 30% by weight, based on the composition.
- composition can contain at least one dispersant (dispersant) and/or wetting agent and/or emulsifier.
- the dispersing agent and/or the wetting agent can be selected from the group of naphthalene sulfonic acid derivatives, in particular naphthalene sulfonic acid condensates, lignin sulfonic acid derivatives, in particular lignin sulfonic acid condensates, styrene acrylic resins and long-chain ones Block (co)polymers with pigment-affinity groups and mixtures or combinations thereof.
- the composition may also contain the dispersing agent and/or the wetting agent in an amount in the range from 0.01% to 20% by weight, preferably in the range from 0.05% to 10% by weight. %, preferably in the range from 0.1% to 5% by weight, based on the composition.
- composition can contain at least one thickener and/or one rheology modifier.
- the thickener and/or the rheology modifier can be selected from the group consisting of pectins, alginates, tragacanth, gum arabic, guar gum, carrageenan, carboxymethylcellulose, carboxypropylcellulose, polyacrylates, polysaccharides and mixtures or combinations thereof, preferably polysaccharides xanthan.
- the composition may preferably contain the thickener and/or the rheology modifier in an amount in the range from 0.01% to 20% by weight, preferably in the range from 0.05% to 10% by weight in the range from 0.075% to 5% by weight of the composition.
- the composition can contain at least one defoamer, in particular polyethylene glycol and/or its derivatives, in particular in an amount in the range from 0.001% by weight to 3% by weight, preferably in the range from 0.01% by weight. to 2% by weight based on the composition.
- at least one defoamer in particular polyethylene glycol and/or its derivatives, in particular in an amount in the range from 0.001% by weight to 3% by weight, preferably in the range from 0.01% by weight. to 2% by weight based on the composition.
- the composition may contain at least one preservative, in particular in an amount ranging from 0.001% to 2% by weight, preferably ranging from 0.005% to 1% by weight, based on the composition.
- composition according to the invention can be used universally for a large number of base formulations or binder compositions for obtaining electrically conductive components.
- the composition according to the invention as component (i) in relation to the base formulation according to the invention can be used.
- component (i) in relation to the base formulation according to the invention.
- Yet another object of the present invention is - according to a further aspect of the present invention - the use of a previously defined composition together with and / or in combination with a further component (ii), in particular a previously defined component (ii), which carbon fibers , in particular carbonized and/or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers, in a base formulation (base preparation), in particular in a base formulation for a hydraulic binder composition, preferably base formulation for a concrete composition, in particular for the production of electrically conductive components, preferably concrete components, in particular as previously defined.
- base formulation base preparation
- base formulation for a hydraulic binder composition preferably base formulation for a concrete composition
- electrically conductive components preferably concrete components, in particular as previously defined.
- Yet another subject of the present invention is - according to a further aspect of the present invention - the use of the component according to the invention, in particular concrete component, as defined above, for the formation of or as part of buildings and/or structures, in particular for the formation of or as a component of walls, ceilings or floors or coverings, preferably industrial floors or coverings, hall floors or coverings, floors or coverings for traffic areas such as streets, parking lots, landing/starting strips or areas for aircraft, footpaths, Bicycle paths or the like, in particular for the purpose of dissipating electrostatic charges and/or for the purpose of inductive charging, in particular of battery-powered vehicles or electrical equipment and/or for the purpose of electrical heatability and/or for the purpose of providing in particular touch-sensitive sensors or circuits or the like.
- the component according to the invention in particular concrete component, as defined above, for the formation of or as part of buildings and/or structures, in particular for the formation of or as a component of walls, ceilings or floors or coverings, preferably industrial floors or coverings, hall
- FIG. 1B shows the positioning of the measuring electrodes for the volume resistance measurements
- FIG. 2A shows the measuring setup for determining the surface resistance, in particular in accordance with DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1),
- FIG. 2B shows the positioning of the measuring electrodes for the measurements of the surface resistance
- FIG. 3A mean volume resistances according to the invention
- FIG. 4A average volume resistances of concrete components according to the invention
- FIG. 4B average surface resistances of concrete components according to the invention
- concrete compositions are first produced, which are then processed into concrete components (i.e. test specimens):
- the concrete compositions each contain 355 kg of cement (CEM I 42.5 R from Schwenk Zement KG or CEM I 42.5 R from HeidelbergCement AG, Burglengenfeld plant or CEM ll/A-LL 42.5 N from Schwenk Zement AG, plant Karlstadt), 177 kg water, 1843 kg rock, the rock being a mixture of 40% by weight limestone chippings 0/2, 20% by weight limestone chippings 2/8 and 40% by weight limestone chippings 8/16, and 0 .7 wt .
- the test specimens according to the invention also contain graphite and soot particles (i.e.
- the carbon black particles and the water are first processed into a dispersion and then the graphite particles are incorporated.
- the dispersion ie in each case the production of the corresponding dispersion from carbon black particles and water and the total dispersion from carbon black particles, graphite particles and water
- yttrium-stabilized cerium oxide beads with a diameter in the range from 0.8 to 2.5 mm can also be used.
- the carbon fibers used have a length of 6 mm and a density of 1.8 g/cm 3 .
- the graphite and carbon black particles are used in the form of an aqueous dispersion which has a graphite content of 33% by weight and a carbon black content of 9% by weight.
- the concrete compositions are produced using the following procedure: First, 1/3 of the required mixing or additional water is mixed with the rock for 5 minutes. The previously prepared dispersion containing the graphite and carbon black particles and optionally the carbon fibers are then added with mixing and the mixture is mixed for a further 30 seconds. After the batch has been mixed for an additional 30 seconds, the cement is added and mixed for an additional 30 seconds. Then, while mixing, add the remaining mixing or additional water as well as flow agent and finally mix the entire mixture for a further 45 seconds.
- the electrical conductivity is measured in each case as volume resistance and surface resistance, with the resistance values given below being mean values of 6 measurements.
- the resistances are measured directly after stripping.
- the test specimens are then stored indoors at 20° C. and the resistance is measured on days 10, 13, 16, 19, 22 and 31 after production.
- the test specimens are then dried in an oven at 110 °C to a concrete moisture content of 0%.
- test specimens are then stored in a climate simulation cabinet at 30% relative humidity and moistened in a controlled manner at intervals until a constant mass and thus equilibrium moisture content is reached.
- equilibrium moisture content here: on day 105 after production, i.e. after 67 days at 30% relative humidity
- volume resistance and surface resistance are measured.
- the relative humidity is then increased to 60% and the test specimens are moistened again in a controlled manner until the equilibrium moisture content is reached (here: on day 176 after production; i.e. after 71 days at 60% relative humidity) and then the volume resistance and the surface resistance are measured in each case.
- the measurement of volume resistance refers to the electrical resistance through a specimen cross-section, with a measuring electrode being placed on the specimen and the specimen lying on a counter-electrode in the form of a stainless steel plate.
- the measurement setup is also outlined in FIG. 1A, where 1 designates the measurement electrode, 2 the concrete component (test specimen), 3 the counter-electrode and 4 the insulating plate.
- the measurement setup essentially corresponds to DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1), with the insulating plate having a thickness of 12 mm (instead of 5 mm) and a volume resistance of around 10 13 W.
- 6 individual measurements are carried out for each specimen, with the measuring electrode always being positioned at the same points on the specimen (cf. FIG. 1B).
- the measurement of surface resistance refers to the resistance between two measuring electrodes on the specimen surface, for which purpose two measuring electrodes are placed on the surface with a center-to-center distance of 300 mm.
- the measurement setup is outlined in FIG. 2A, where 1 denotes the measurement electrodes, 2 denotes the concrete component (test specimen) and 4 denotes the insulated plate.
- the specific positions of the measuring electrodes on the test specimens are shown in FIG. 2B, with the measuring electrodes always being positioned at the same points even when measuring the surface resistance.
- the measurement setup corresponds to DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1). Results
- Tables 2a and 2b each show the mean values of the volume resistivity, while Tables 3a and 3b show the mean values of the surface resistivity of the previously prepared specimens.
- the volume resistances are shown in Fig. 3A (B2, B3, B4, B5, B6) and Fig. 4A (B7, B8, B12, B14, B16, B22 and B23) and the surface resistances are shown in Fig. 3B (B2, B3, B4, B5, B6) and Fig. 4B (B7, B8, B12, B14, B16, B22 and B23).
- Table 2a Contact resistance [W]
- Table 2b Contact resistance [W]
- Table 3a Surface resistance [W]
- test specimens according to the invention i.e. concrete components
- concrete components which contain both graphite and soot particles and carbon fibers:
- the concrete compositions each contain 360 kg of cement (CEM I 42.5 R from Schwenk Zement KG), 180 kg of water, 1846.6 kg of rock, the rock being a mixture of 39% by weight Rhine sand 0/2, 20.2% by weight % Rheinkies 2/8 and 40.8% by weight Rheinkies 8/16, and optionally superplasticizers (e.g. 0.7% by weight).
- the test specimens also contain graphite and soot particles (i.e. electrically conductive graphite particles [so-called conductivity graphite] and electrically conductive soot particles [so-called conductivity soot]) and carbon fibers (i.e. electrically conductive carbon fibers), with the quantities given in Table 4:
- the concrete compositions C6 and C8 to C13 contain carbon fibers with a fiber length of 6 mm and the concrete compositions C14 to C17 contain carbon fibers with a fiber length of 3 mm, the carbon fibers each having a density of 1.8 g/cm 3 .
- the graphite and carbon black particles are used in the form of a common aqueous dispersion which has a graphite content of 33% by weight and a carbon black content of 9% by weight. To produce the aqueous dispersion containing graphite and carbon black particles, the carbon black particles and the water are first processed into a dispersion and then the graphite particles are incorporated.
- the dispersion (ie in each case the production of the corresponding dispersion from carbon black particles and water and the total dispersion from carbon black particles, graphite particles and water) takes place in a bead mill using steel balls with a diameter of 2.5 mm.
- yttrium-stabilized cerium oxide beads with a diameter in the range from 0.8 to 2.5 mm can also be used.
- the concrete compositions are produced using the following procedure: First, 1/3 of the required mixing or additional water is mixed with the rock for 5 minutes. The carbon fibers and the previously prepared dispersion containing the graphite and carbon black particles are then added with mixing and the mixture is mixed for a further 30 seconds. After the batch has been mixed for an additional 30 seconds, the cement is added and mixed for an additional 30 seconds. Then, while mixing, add the remaining mixing or additional water and, if necessary, superplasticizer, and finally mix the entire mixture for a further 45 seconds.
- the electrical conductivity is measured in each case as volume resistance and surface resistance, with the resistance values given below being mean values of 6 measurements.
- the resistances are measured directly after stripping.
- the specimens are then stored indoors at 20° C. for a further 5 days and the resistance is then measured. Subsequently, the Specimens dried in an oven at 110 °C to a concrete moisture content of 0% (here: on day 21 after production, ie after 7 days of oven drying).
- test specimens are then stored in a climate simulation cabinet at 30% relative humidity and moistened in a controlled manner at intervals until a constant mass and thus equilibrium moisture content is reached.
- equilibrium moisture content here: on day 92 after production, i.e. after 71 days at 30% relative humidity
- volume resistance and surface resistance are measured.
- the relative humidity is then increased to 60% and the test specimens are moistened again in a controlled manner until the equilibrium moisture content is reached (here: on day 149 after production; i.e. after 57 days at 60% relative humidity) and then the volume resistance and surface resistance are measured.
- the measurement of volume resistance refers to the electrical resistance through a specimen cross-section, with a measuring electrode being placed on the specimen and the specimen lying on a counter-electrode in the form of a stainless steel plate.
- the measurement setup is also outlined in FIG. 1A, where 1 designates the measurement electrode, 2 the concrete component (test specimen), 3 the counter-electrode and 4 the insulating plate.
- the measurement setup essentially corresponds to DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1), with the insulating plate having a thickness of 12 mm (instead of 5 mm) and a volume resistance of around 10 13 W.
- 6 individual measurements are carried out for each specimen, with the measuring electrode always being positioned at the same points on the specimen (cf. FIG. 1B).
- the measurement of surface resistance refers to the resistance between two measuring electrodes on the specimen surface, for which purpose two measuring electrodes are placed on the surface with a center-to-center distance of 300 mm.
- the measurement setup is outlined in FIG. 2A, where 1 denotes the measurement electrodes, 2 denotes the concrete component (test specimen) and 4 denotes the insulated plate.
- the specific positions of the measuring electrodes on the test specimens are shown in FIG. 2B, with the measuring electrodes always being positioned at the same points even when measuring the surface resistance.
- the measurement setup corresponds to DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1). Results
- Table 5 lists the mean values of the measured volume resistance, while Table 6 lists the mean values of the measured surface resistance of the test specimens (concrete components) previously produced. The volume resistances are also plotted in FIG. 5A and the surface resistances in FIG. 5B.
- the concrete components according to the invention consistently have a resistance of ⁇ 10 9 W and can therefore be used, for example, in electrostatically protected areas; ie the concrete parts have antistatic or electrodissipative properties and ensure effective protection against unwanted or uncontrolled electrostatic discharges (ESD).
- ESD electrostatic discharges
- the resistance or the conductivity can be influenced via the carbon fiber length:
- the test specimens V10 and V15 each contain 0.075% by weight of carbon fibers, 0.372% by weight of graphite particles and 0.102% by weight of soot particles, with the carbon fibers in specimen V10 being 6 mm long and the carbon fibers in specimen V15 are 3 mm long. From the resistance values listed above, it is clear that using the longer carbon fibers results in a lower volume resistance and a lower surface resistance. Consequently, longer fibers result in higher conductivity compared to using shorter fibers for the same amount.
- the electrical resistance or the electrical conductivity of components can be specifically adjusted within the scope of the present invention, so that the concrete components according to the invention can be used, for example, in an electrostatically protected area (EPA). In addition, it can also be used as a floor surface, which, for example, enables vehicles or the like to be charged inductively. In addition, the concrete components according to the invention can, for example, also be designed to be heatable or used for touch-sensitive circuits or in the field of sensors.
- EPA electrostatically protected area
- the concrete components according to the invention can, for example, also be designed to be heatable or used for touch-sensitive circuits or in the field of sensors.
- test specimens B12, B14 and B16 according to the invention each contain 0.378% by weight of carbon fibers, 0.123% by weight of graphite particles and 0.033% by weight of carbon black particles.
- test specimen B14 according to the invention a different non-woven material (Alphalith Hyperflow 2060 from Rhein Chemotechnik) is used test specimen B16 according to the invention is a different cement (CEM I 42.5 R from Schwenkement AG, Karlstadt plant) and in the case of the one according to the invention
- Test specimens B12 are both a different flow material (Alphalith Hyperflow 2060 from Rhein Chemotechnik) and a different cement (CEM 1 42.5 R from Schwenk Zement AG, Karlstadt plant) than the one according to the invention
Abstract
The present invention relates to a base formulation, in particular a base formulation for a hydraulic binder composition, preferably a base formulation for a concrete composition, in particular for producing electrically conductive components, preferably electrically conductive concrete components, the base formulation containing a component which comprises graphite particles and/or soot particles, the component being in the form of a dispersion or suspension, and the base formulation also containing at least one hydraulic binder.
Description
Elektrisch leitfähiges Baumaterial, insbesondere Beton, mit einem elektrisch leitfähigen Additiv auf Basis von Graphit Electrically conductive building material, in particular concrete, with an electrically conductive additive based on graphite
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Baumaterialien bzw. Baustoffe, und zwar insbesondere auf Basis von hydraulisch abbindbaren bzw. hydraulisch abgebundenen Systemen, wie vorzugsweise Beton, und die diesbezüglich zugrundeliegenden Basisrezepturen bzw. Bindemittelzusammen setzungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das technische Gebiet elektrisch leitfähiger Bauteile, welche unter Verwendung derartiger Basisrezepturen bzw. Bindemittelzusammensetzungen hergestellt sind. The present invention relates to the technical field of building materials or building materials, in particular based on hydraulically settable or hydraulically set systems, such as preferably concrete, and the basic formulations or binder compositions on which this is based. In particular, the present invention relates to the technical field of electrically conductive components which are produced using such base formulations or binder compositions.
Die vorliegende Erfindung betrifft in diesem Zusammenhang insbesondere eine Basisrezeptur bzw. Basispräparation, welche elektrisch leitfähige Bestandteile auf Basis mindestens einer Komponente umfasst und welche für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, wie eine Betonzusammensetzung, eingesetzt werden bzw. deren Grundlage bilden kann und unter deren Verwendung elektrisch leitfähige Bauteile hergestellt werden können, wie insbesondere elektrisch leitfähige Betonbauteile, wobei die Basisrezeptur eine Komponente auf Basis von insbesondere elektrisch leitfähigen Graphitpartikeln und/oder insbesondere elektrisch leitfähigen Rußpartikeln, insbesondere Graphitpartikeln gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, andererseits umfasst. In this context, the present invention relates in particular to a basic recipe or basic preparation which comprises electrically conductive components based on at least one component and which can be used for a hydraulic binder composition, such as a concrete composition, or form the basis thereof, and using which electrically conductive components can be produced, such as, in particular, electrically conductive concrete components, the basic recipe comprising a component based on, in particular, electrically conductive graphite particles and/or in particular electrically conductive carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, on the other hand.
In diesem Zusammenhang betrifft die vorliegende Erfindung auch eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, insbesondere Betonzusammen setzung, welche insbesondere durch Zugabe von bzw. Anmachen mit Wasser zu der erfindungsgemäßen Basisrezeptur erhalten werden kann. In this context, the present invention also relates to a hydraulic binder composition, in particular a concrete composition, which can be obtained in particular by adding or mixing with water to the base recipe according to the invention.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung auch ein elektrisch leitfähiges Bauteil, insbesondere elektrisch leitfähiges Betonbauteil als solches, welches insbesondere durch Abtrocknen und Aushärten der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammen setzung erhalten werden kann bzw. welches insbesondere elektrisch leitfähige Graphitpartikel und/oder insbesondere elektrisch leitfähige Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist.
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendungen einer Komponente auf Basis von insbesondere elektrisch leitfähigen Graphitpartikeln und/oder insbesondere elektrisch leitfähigen Rußpartikeln, insbesondere Graphitpartikeln gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikeln und Rußpartikeln, wobei die Komponente gegebenenfalls in Kombination bzw. gemeinsam mit einer weiteren Komponente, welche insbesondere elektrisch leitfähige Kohlenstofffasern aufweist oder hieraus besteht eingesetzt werden kann. Furthermore, the present invention also relates to an electrically conductive component, in particular an electrically conductive concrete component as such, which can be obtained in particular by drying and curing the binder composition according to the invention or which in particular contains electrically conductive graphite particles and/or in particular electrically conductive carbon black particles, in particular graphite particles, if appropriate together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles. In addition, the present invention also relates to the use of a component based on, in particular, electrically conductive graphite particles and/or in particular electrically conductive carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, the component optionally being used in combination or together with another Component which, in particular, has electrically conductive carbon fibers or consists of them can be used.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Kombination, welche eine Komponente auf Basis von insbesondere elektrisch leitfähigen Graphitpartikeln und/oder insbesondere elektrisch leitfähigen Rußpartikeln, insbesondere Graphitpartikeln gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikeln und Rußpartikeln, einerseits und eine weitere Komponente auf Basis von insbesondere elektrisch leitfähigen Kohlenstofffasern andererseits umfasst. The present invention also relates to the combination which comprises a component based on, in particular, electrically conductive graphite particles and/or in particular electrically conductive carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, on the one hand and a further component based in particular on electrically conductive carbon fibers on the other hand includes.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile. The present invention also relates to methods for producing electrically conductive components, in particular electrically conductive concrete components.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Zusammensetzung, insbesondere zur Verwendung in einer Basisrezeptur für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, wobei die Zusammensetzung insbesondere elektrisch leitfähige Graphitpartikel und/oder insbesondere elektrisch leitfähige Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist und wobei die Zusammensetzung als wässrig-basierte Dispersion vorliegt bzw. ausgebildet ist. Eine derartige Zusammensetzung kann insbesondere als entsprechende Komponente insbesondere für die vorgenannte Basisrezeptur bzw. hydraulische Bindemittelzusammensetzung nach der Erfindung eingesetzt werden und somit als Grundlage für die Ausrüstung entsprechender Bauteile, insbesondere Betonbauteilen, mit einer definierten elektrischen Leitfähigkeit herangezogen werden. Furthermore, the present invention also relates to a composition, in particular for use in a base formulation for a hydraulic binder composition, the composition having in particular electrically conductive graphite particles and/or in particular electrically conductive carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, and wherein the composition is present or formed as an aqueous-based dispersion. Such a composition can be used in particular as a corresponding component in particular for the aforementioned base recipe or hydraulic binder composition according to the invention and can thus be used as a basis for equipping corresponding components, in particular concrete components, with a defined electrical conductivity.
In diesem Zusammenhang betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung der diesbezüglichen Zusammensetzung nach der Erfindung. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung des Bauteils nach der Erfindung.
Im Stand der Technik werden zum Errichten von Bauwerken, wie Gebäuden, Verkehrsbauwerken (z. B. Straßen, Fahrradwegen, Fußgängerwegen, Bahntrassen, Brücken, Tunneln, Stollen oder dergleichen) und Schutzbauten (z. B. Schutzdämmen, Lawinenverbauungen, Galerien, Schutzräumen oder dergleichen) eine Vielzahl an Baustoffen bzw. Baumaterialien eingesetzt, wobei ein diesbezüglicher Schwerpunkt in der Verwendung von hydraulisch abbindbaren bzw. hydraulisch abgebundenen Baustoffen zu sehen ist, da diese im Allgemeinen im Hinblick auf den Anwendungs- bzw. Einsatzzweck optimale bzw. gezielt einstellbare Eigenschaften bei insgesamt guter Handhabbarkeit bzw. Verarbeitbarkeit und hoher Stabilität bzw. Belastbarkeit aufweisen. Dabei können die Baustoffe in Form von Bauteilen zur Ausbildung bzw. als Bestandteil derartiger Bauwerke vorliegen. In this context, the present invention also relates to the use of the relevant composition according to the invention. Furthermore, the present invention also relates to the use of the component according to the invention. In the prior art, for the construction of structures such as buildings, traffic structures (e.g. roads, cycle paths, pedestrian paths, railway lines, bridges, tunnels, tunnels or the like) and protective structures (e.g. protective dams, avalanche barriers, galleries, shelters or the like) used a variety of building materials or building materials, with a relevant focus in the use of hydraulically set or hydraulically set building materials is to be seen, since these are generally optimal or specifically adjustable properties with regard to the application or purpose have overall good handling or processability and high stability or resilience. The building materials can be in the form of components for training or as part of such structures.
Als einer der wichtigsten und häufig eingesetzten Baustoffe ist dabei insbesondere Beton zu nennen. Im Allgemeinen wird Beton ausgehend von einem hydraulischen Bindemittel, insbesondere in Form von Zement, und einem (Beton-)Zuschlag, insbesondere eine Gesteinskörnung, sowie Wasser (synonym auch als Anmachwasser oder Zugabewasser bezeichnet) hergestellt, wobei das den weiteren Inhaltsstoffen zugegebene Wasser einen chemischen Abbindevorgang mit einem Erhärten (Abbinden, Abtrocknen) des Baumaterials einleitet. Das zur Herstellung von Beton eingesetzte Wasser wird beim Abbinden bzw. Abtrocknen zum größten Teil chemisch gebunden, wobei eine vollständige Trocknung insbesondere nach dem Erhärten des Betons erfolgt. Im Hinblick auf den Baustoff Beton kann beispielsweise auch auf das Normenwerk gemäß der DIN EN 1992 Teile i bis 3, DIN EN 206-1 , DIN EN 13670 sowie DIN 1045:2008 verwiesen werden, wonach Eigenschaften von Beton und diesbezügliche Anforderungen zusammengefasst sind. Diesbezüglich kann Beton als künstlicher Stein definiert werden, welcher aus einem Gemisch eines hydraulischen Bindemittels, insbesondere Zement, (Beton-) Zuschlägen und Wasser durch Erhärten bzw. Abbinden entsteht. Durch den gegebenenfalls vorgesehenen ergänzenden Einsatz von Additiven, wie (Beton-)Zusatzstoffen bzw. (Beton-) Zusatzmitteln, können zudem die Verarbeitbarkeit, mechanischen Eigenschaften und weitere Eigen schaften des resultierenden Betons vorgegeben werden. Concrete is one of the most important and frequently used building materials. In general, concrete is produced from a hydraulic binder, in particular in the form of cement, and a (concrete) aggregate, in particular an aggregate, and water (also known as mixing water or added water), with the water added to the other ingredients containing a chemical Setting process with a hardening (setting, drying) of the building material initiates. Most of the water used to produce concrete is chemically bound when it sets or dries, with complete drying taking place in particular after the concrete has hardened. With regard to concrete as a building material, reference can also be made, for example, to the set of standards in accordance with DIN EN 1992 Parts I to 3, DIN EN 206-1, DIN EN 13670 and DIN 1045:2008, which summarize the properties of concrete and the relevant requirements. In this regard, concrete can be defined as artificial stone, which is formed from a mixture of a hydraulic binder, in particular cement, (concrete) aggregates and water through hardening or setting. The workability, mechanical properties and other properties of the resulting concrete can also be specified by the additional use of additives, such as (concrete) additives or (concrete) admixtures, which may be provided.
Im Allgemeinen kann Beton in Abhängigkeit von der Trockenrohdichte in Leichtbeton, Normalbeton und Schwerbeton unterteilt werden. Zudem kann eine Einteilung in Festigkeitsgruppen bzw. Festigkeitsklassen vorgenommen werden.
Neben den verschiedenen Festigkeitsklassen kann Beton auch hinsichtlich seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien sowie gegenüber Temperatur einfluss, wie Hitze oder Kälte (Frost), unterschieden werden. In general, concrete can be divided into lightweight concrete, normal concrete and heavy concrete depending on the dry bulk density. In addition, a classification into strength groups or strength classes can be made. In addition to the different strength classes, concrete can also be differentiated in terms of its resistance to chemicals and the influence of temperature, such as heat or cold (frost).
Weitere Unterscheidungskriterien von Beton sind in dem Ort der Herstellung (z. B. Baustellenbeton oder Transportbeton), der Verwendungsart (z. B. Frischbeton, Ortbeton, Festbeton etc.), der Konsistenz (z. B. Fließbeton, Beton mit Fließmittel, steifer Beton etc.) und dergleichen zu sehen. Weiterhin kann unter Berücksichtigung des zugrundeliegenden Arbeitsverfahrens beim Verdichten eine Differenzierung in Stampf-, Schütt-, Rüttel-, Schleuder-, Guss-, Spritz-, Press-, Vakuumbeton oder dergleichen vorgenommen werden. Außerdem kann in Abhängigkeit von dem Bindemittel- bzw. Zementgehalt von einem mageren oder aber fetten Beton gesprochen werden. Für weitere Einzelheiten zu dem Begriff "Beton" kann zudem verwiesen werden auf RÖMPP Chemielexikon, 10. überarbeitete Auflage, Band 1 , 1996, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York, Seite 419, Stichwort: "Beton", und auf die dort referierte Literatur sowie auf die zuvor angeführten Normen verwiesen werden. Other distinguishing criteria for concrete are the place of manufacture (e.g. site concrete or ready-mixed concrete), the type of use (e.g. fresh concrete, in-situ concrete, hardened concrete, etc.), the consistency (e.g. flow concrete, concrete with superplasticizer, stiffer concrete etc.) and the like can be seen. Furthermore, taking into account the underlying working process during compaction, a differentiation can be made between tamped, bulk, vibrated, centrifugal, poured, sprayed, pressed, vacuum concrete or the like. In addition, depending on the binder or cement content, one can speak of lean or rich concrete. For further details on the term "concrete", reference can also be made to RÖMPP Chemielexikon, 10th revised edition, volume 1, 1996, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York, page 419, keyword: "concrete", and to the literature referenced there as well as to the previously mentioned standards.
Der Baustoff Beton weist im abgebundenen bzw. abgetrockneten Zustand üblicherweise eine sehr hohe Druckfestigkeit auf. Zur Erhöhung auch der Zugfestigkeit bzw. zur Aufnahme höherer Zugspannungen kann Beton beispielsweise mit einer Bewehrung, wie Bewehrungsstahl oder dergleichen, ausgerüstet werden (z. B. Spannbeton bei Deckenkonstruktionen oder dergleichen), so dass Beton grundsätzlich auch als Verbundwerkstoff eingesetzt werden bzw. vorliegen kann. When set or dried, concrete as a building material usually has a very high compressive strength. In order to also increase the tensile strength or to absorb higher tensile stresses, concrete can, for example, be equipped with reinforcement, such as reinforcing steel or the like (e.g. prestressed concrete in ceiling constructions or the like), so that concrete can also be used or exist as a composite material .
Ein weiterer Vorteil von Beton als Baustoff ist auch darin zu sehen, dass dieser in vielfältigen körperlichen Ausbildungen bzw. Formen vorliegen bzw. auf Basis der zugrundeliegenden und mit Wasser angemachten Bindemittelzusammensetzung formspezifisch ausgebildet werden kann, so dass zahlreiche und anwendungs bezogen spezielle körperliche Formen realisiert werden können, insbesondere durch Gießen der nicht bzw. nicht vollständig abgebundenen Betonmischung in entsprechende Formen (Schalungen) oder dergleichen. Folglich kann Beton auch von daher für eine Vielzahl verschiedener Konstruktionen bzw. Anwendungen eingesetzt werden.
So findet Beton als einer der wichtigsten Baustoffe als konstruktiver oder nichtkonstruktiver Bestandteil von Bauwerken bzw. Baukörpern Verwendung, beispielsweise in Form von (Konstruktions-)Bauteilen, welche unter anderem vor Ort (z. B. Decken, Wände, Beläge, Stützkonstruktionen) oder in industrieller Produktion (z. B. Betonfertigteile, wie Wand- oder Deckenelemente, Betonplatten oder -steine (z. B. L-Steine), Betonrohre oder Betonschächte oder dergleichen) hergestellt werden. Zudem kann Beton für oder als Bodenbeläge (z. B. Industrieböden, Hallenböden etc.), Straßenbeläge, Wand- bzw. Fassadenelemen te, Pflaster und Plattenbelagselemente oder dergleichen eingesetzt werden. Another advantage of concrete as a building material can be seen in the fact that it is available in a wide variety of physical configurations or shapes or can be shaped specifically on the basis of the underlying binder composition mixed with water, so that numerous and application-specific special physical shapes can be realized can, in particular by pouring the uncured or incompletely cured concrete mixture into appropriate molds (formwork) or the like. Consequently, concrete can also be used for a variety of different constructions and applications. Concrete, as one of the most important building materials, is used as a constructive or non-constructive component of buildings or structures, for example in the form of (structural) components, which are used on site (e.g. ceilings, walls, coverings, supporting structures) or in industrial production (e.g. precast concrete parts, such as wall or ceiling elements, concrete slabs or blocks (e.g. L blocks), concrete pipes or concrete shafts or the like). In addition, concrete can be used for or as floor coverings (e.g. industrial floors, hall floors, etc.), road coverings, wall or facade elements, plaster and slab covering elements or the like.
Was Baumaterialien bzw. Baustoffe insbesondere auch im Hinblick auf Beton weiterhin anbelangt, so kommt auch deren elektrischen bzw. elektrostatischen Eigenschaften eine große und auch im Hinblick auf technische Entwicklungen eine weiter zunehmende Bedeutung zu, und zwar insbesondere im Hinblick auf eine Optimierung bzw. Bereitstellung der Fähigkeit, den elektrischen Strom zu leiten bzw. elektrostatische Aufladungen zu verhindern bzw. kontrolliert abzuleiten. As far as building materials or building materials are concerned, especially with regard to concrete, their electrical or electrostatic properties are also of great importance and are also becoming increasingly important with regard to technical developments, particularly with regard to optimizing or providing the Ability to conduct electricity or prevent electrostatic charges or dissipate them in a controlled manner.
Für einen Baustoff in Form von Beton gilt dabei insbesondere, dass dieser im abgebundenen und getrockneten Zustand als solcher keine nennenswerte bzw. allenfalls eine nur geringe elektrische Leitfähigkeit bzw. einen hohen elektrischen Widerstand aufweist, so dass Beton als solcher grundsätzlich nicht bzw. allenfalls nur geringfügig bzw. nicht reproduzierbar leitfähig ausgebildet ist, wobei die elektrische Leitfähigkeit bzw. der elektrische Wiederstand von Beton als solchen durch im Beton gebundene Feuchtigkeit sowie mitunter auch durch sogenannte Ausblühungen auf der Betonoberfläche und weiterhin von der Luftfeuchtigkeit beeinflusst wird, wobei die diesbezüglichen Leitfähigkeits- bzw. Widerstandseigen schaften großen Schwankungen und somit einer geringen Konstanz bzw. einer schlechten Reproduzierbarkeit unterliegen. Auch von daher eignet sich Beton in seiner diesbezüglichen Form nicht zur gezielten bzw. definierten Leitung des elektrischen Stroms bzw. zur zielgerichteten bzw. kontrollierten Ableitung einer elektrostatischen Aufladung. Vielmehr besteht aufgrund der Undefinierten Eigenschaften gerade bei Beton als solchem mitunter auch die Gefahr einer unkontrollierten elektrostatischen Aufladung, insbesondere auf Basis von Reibungselektrizität, wie sie beispielsweise bei stark beanspruchten (Industrie-)Böden insbesondere mit der Bewegung von Fahrzeugen (wie Gabelstaplern oder dergleichen) auftreten kann, was jedoch unerwünscht ist.
So besteht ein grundsätzlicher Bedarf an der Bereitstellung von elektrisch (ab)leitfähigen Eigenschaften für (Beton-)Bauteile, und zwar auch vor dem Hintergrund, elektrostatische Aufladungen, wie sie insbesondere durch Reibung entstehen können (beispielsweise durch Bewegung von Fahrzeugen auf entsprechenden Böden), derartiger Bauteile zu verhindern bzw. kontrolliert abzuleiten. Durch die Bereitstellung einer elektrischen Leitfähigkeit für entsprechende Bauteile sollen unkontrollierte und unerwünschte elektrostatische Entladungen, beispielsweise gegenüber Personen oder Gegenständen, die in Kontakt mit derartigen Bauteilen kommen können, verhindert werden, insbesondere auch vor dem Hintergrund, dass derartige Entladungen mit einer Gefahr für Personen und Material (Stromschlag) einhergehen können, und dies auch im Hinblick auf eine Brandgefahr (Funkenbildung). For a building material in the form of concrete, it applies in particular that in the set and dried state it has no appreciable or at most only low electrical conductivity or high electrical resistance, so that concrete as such is basically not or at most only slightly or not reproducibly conductive, with the electrical conductivity or the electrical resistance of concrete as such being influenced by moisture bound in the concrete and sometimes also by so-called efflorescence on the concrete surface and furthermore by the humidity, with the relevant conductivity or Resistance properties are subject to large fluctuations and are therefore subject to little consistency or poor reproducibility. For this reason too, concrete in its relevant form is not suitable for the targeted or defined conduction of electric current or for the targeted or controlled discharge of an electrostatic charge. Rather, due to the undefined properties of concrete as such, there is sometimes also the risk of uncontrolled electrostatic charging, in particular based on static electricity, such as that which occurs, for example, on heavily used (industrial) floors, especially when vehicles (such as forklifts or the like) are moving can, but this is undesirable. There is a fundamental need to provide electrically (dissipative) conductive properties for (concrete) components, also against the background of electrostatic charges, which can arise in particular from friction (e.g. from the movement of vehicles on corresponding floors), to prevent such components or to derive them in a controlled manner. By providing electrical conductivity for corresponding components, uncontrolled and undesirable electrostatic discharges, for example to people or objects that can come into contact with such components, are to be prevented, in particular against the background that such discharges pose a risk to people and material (electric shock) and this also with regard to the risk of fire (sparking).
Das Problem der elektrostatischen Aufladung entsprechender Baukörper bzw. (Beton-)Bauteile nimmt auch von daher an Bedeutung zu, dass vor dem Hintergrund der volks- bzw. betriebswirtschaftlichen Entwicklung in Industrie gesellschaften immer häufiger größere Gebäude entstehen, beispielsweise in Form von Hallen als Lager- oder Produktionsstätten mit entsprechenden großen (Beton-)- Bodenflächen, bei denen in entsprechender Weise die Gefahr elektrostatischen Aufladungen gegeben ist, beispielsweise durch Bewegung von Fahrzeugen, wie Gabelstaplern, oder Personen mit einhergehender Entstehung von Reibungselektrizität. Dabei kann eine elektrostatische Aufladung dieser Bodenflächen noch dadurch verstärkt werden, dass insbesondere in Innenräumen derartiger Gebäude oftmals nur eine geringe Luftfeuchtigkeit vorliegt, was zu einer weiteren Verschlechterung der elektrischen Ableitfähigkeit führt, was wiederum zu einer verstärkten elektrostatischen Aufladung führen kann. Zudem kann beispielweise auch bei Hubschrauberlandeplätzen oder dergleichen die Gefahr einer elektrostatischen Aufladung der Boden- bzw. Landefläche gegeben sein. The problem of electrostatic charging of corresponding structures or (concrete) components is also becoming more important because against the background of economic and business development in industrial societies, larger buildings are being built more and more frequently, for example in the form of halls as storage or production facilities with correspondingly large (concrete) floor areas where there is a corresponding risk of electrostatic charging, for example due to the movement of vehicles, such as forklifts, or people with the associated generation of static electricity. Electrostatic charging of these floor surfaces can be intensified by the fact that the humidity in the interior of such buildings is often low, which leads to a further deterioration in the electrical conductivity, which in turn can lead to increased electrostatic charging. In addition, there can also be a risk of electrostatic charging of the ground or landing area, for example, in the case of helipads or the like.
Besonders hohe Anforderungen hinsichtlich der Verhinderung elektrostatischer Aufladungen bestehen insbesondere für die Bereitstellung sogenannter elektrostatisch geschützter Bereiche ( Electrostatic Protected Area, elektrostatisch geschützter Bereich, EPA). Ein elektrostatisch geschützter Bereich bzw. ein sogenannter ESD-Arbeitsplatz ( electrostatic discharge) stellt dabei im Allgemeinen einen Bereich dar, in welchem elektrostatische Aufladungen, welche häufig durch Reibungselektrizität entstehen bzw. hiermit im Zusammenhang stehen, durch eine antistatische Ausrüstung verhindert werden sollen, wobei ein Schutz vor
unkontrollierten bzw. unerwünschten elektrostatischen Entladungen gewährleistet werden soll. Unkontrollierte elektrostatische Entladungen stellen dabei ein großes Problem dar, beispielsweise im Hinblick auf deren negativen Einfluss auf empfindliche elektronische Bauteile, welche durch elektrostatische Entladungen beschädigt bzw. zerstört werden können. Zudem gehen insbesondere in feuergefährdeten Bereichen unerwünschte elektrostatische Entladungen auch mit einer Erhöhung der Brandgefahr einher. Zudem geht von unerwünschten elektrostatischen Entladungen insbesondere bei entsprechender Stärke auch eine Gesundheitsgefahr gegenüber hiervon betroffenen Personen aus, wie zuvor angeführt. Particularly high requirements with regard to the prevention of electrostatic charges exist in particular for the provision of so-called electrostatically protected areas (electrostatic protected area, electrostatically protected area, EPA). An electrostatically protected area or a so-called ESD workplace (electrostatic discharge) generally represents an area in which electrostatic charges, which are often caused by static electricity or are associated with it, are to be prevented by antistatic equipment, with a protection against uncontrolled or undesired electrostatic discharges should be guaranteed. Uncontrolled electrostatic discharges are a major problem, for example with regard to their negative impact on sensitive electronic components, which can be damaged or destroyed by electrostatic discharges. In addition, undesirable electrostatic discharges are also associated with an increase in the risk of fire, particularly in areas where there is a risk of fire. In addition, undesired electrostatic discharges, especially if they are of a corresponding magnitude, also pose a health risk to the people affected, as mentioned above.
In diesem Zusammenhang ist eine weitere Herausforderung auch darin zu sehen, dass die elektrische Leitfähigkeit eines diesbezüglichen Baustoffs für derartige Einsatzbereiche nicht zu groß bzw. der damit einhergehenden elektrische Widerstand nicht zu klein ausgebildet sein darf, da andernfalls die Gefahr der Übertragung starker elektrischer Ströme über den Baustoff bzw. das Bauteil vorliegen kann, einhergehend mit einer übermäßigen Gefährdung von Personen oder Gegenständen, welche in Kontakt mit dem Bauteil stehen, so dass in diesem Zusammenhang auch eine entsprechende hohe Relevanz in Bezug auf die Arbeitssicherheit vorliegt. In this context, a further challenge can be seen in the fact that the electrical conductivity of a relevant building material for such areas of application must not be too high and the associated electrical resistance must not be too low, otherwise there is a risk of strong electrical currents being transmitted via the Building material or the component can be present, accompanied by an excessive risk to people or objects that are in contact with the component, so that in this context there is also a correspondingly high relevance in terms of occupational safety.
Darüber hinaus besteht ein großer Bedarf an der Bereitstellung von Baustoffen, insbesondere Betonbaustoffen, sowie diesbezüglichen Bauteilen mit gezielt vorgegebenen bzw. eingestellten Eigenschaften hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit auch von daher, dass derartige Baustoffe für weiterführende Spezialanwendungen zugänglich gemacht werden können. Solche Spezialanwendungen können beispielsweise die Möglichkeit des induktiven Ladens von akkuelektrisch betriebenen Fahrzeugen sowie die Bereitstellung beheizbarer Bauelemente bzw. Bauteile, berührungssensitiver Sensorik bzw. Schaltungen sein. Herkömmliche Baustoffe in Form von Beton sind aufgrund ihrer schlechten elektrischen Leitfähigkeit bzw. ihres sehr hohen elektrischen Widerstands (was dazu führt, dass derartige Baustoffe quasi als elektrische Isolatoren fungieren) nicht für solche Spezialanwendungen geeignet, bei denen eine entsprechende Funktionalität im Hinblick auf die Bereitstellung einer definierten elektrischen Leitfähigkeit gefordert ist, wie es für die vorgenannten Anwendungen der Fall ist.
Im Stand der Technik sind insofern Ansätze zur Bereitstellung elektrisch leitfähiger Baumaterialien bzw. Baustoffe unternommen worden; beispielsweise durch Einbringen metallischer Bestandteile oder dergleichen in das Baumaterial. Auf dieser Basis ist es jedoch nicht immer möglich, die gewünschten Eigenschaften hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit bzw. des elektrischen Widerstands gezielt einzustellen, wobei mitunter auch die Materialeigenschaften insgesamt nachhaltig beeinflusst werden. In addition, there is a great need for the provision of building materials, in particular concrete building materials, and related components with specifically predetermined or adjusted properties with regard to electrical conductivity, also because such building materials can be made accessible for further special applications. Such special applications can be, for example, the possibility of inductive charging of battery-powered vehicles and the provision of heatable components or parts, touch-sensitive sensors or circuits. Conventional building materials in the form of concrete are not suitable for such special applications, in which a corresponding functionality with regard to the provision of a defined electrical conductivity is required, as is the case for the aforementioned applications. To this extent, attempts have been made in the prior art to provide electrically conductive building materials; for example by introducing metallic components or the like into the building material. On this basis, however, it is not always possible to set the desired properties with regard to electrical conductivity or electrical resistance in a targeted manner, with the material properties sometimes also being permanently influenced overall.
Die WO 90/14321 A1 betrifft eine elektrisch leitende Zementzusammensetzung, welche Portlandzement, Quarzsand und Kohlenstofffasern aufweist. WO 90/14321 A1 relates to an electrically conductive cement composition comprising Portland cement, quartz sand and carbon fibers.
Die konkrete Einstellung bzw. Vorgabe der elektrischen Leitfähigkeit ist im Allgemeinen bei partikulären elektrisch leitfähigen Systemen des Standes der Technik jedoch nicht immer optimal. Insbesondere ist es mitunter nicht immer möglich, in dem zugrundeliegenden Baustoffmaterial eine definierte leitfähige Struktur auszubilden, so dass auch von daher weniger gut reproduzierbare bzw. inhomogene elektrische Leitfähigkeiten resultieren können. Weiterhin ist es oftmals nicht in zufriedenstellender Weise möglich, eine homogene Verteilung der elektrisch leitfähigen Partikel in der einem Bauteil zugrundeliegenden Matrix zu gewährleisten. Gleichermaßen ist oftmals eine genaue Einstellung bzw. Vorgabe der elektrischen Leitfähigkeit bzw. eine diesbezügliche Feinjustierung nicht möglich. However, the specific setting or specification of the electrical conductivity is generally not always optimal in the case of particulate electrically conductive systems of the prior art. In particular, it is sometimes not always possible to form a defined conductive structure in the underlying building material, so that this can also result in less well reproducible or inhomogeneous electrical conductivities. Furthermore, it is often not possible in a satisfactory manner to ensure a homogeneous distribution of the electrically conductive particles in the matrix on which a component is based. Equally, it is often not possible to set or specify the electrical conductivity precisely or to fine-tune it in this regard.
Die obigen Ausführungen zeigen insgesamt, dass im Stand der Technik somit ein großer Bedarf an der Bereitstellung eines speziellen Baustoffs insbesondere in Form von Beton, welcher gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte bzw. gezielt vorgegebene elektrische Leitfähigkeit aufweist, so dass zum einen eine elektrostatische Aufladung verhindert bzw. verringert wird und zum anderen der Einsatz eines derartigen Baustoffs für Spezialanwendungen, bei denen eine elektrische Leitfähigkeit erforderlich ist, ermöglicht wird. Overall, the above statements show that there is a great need in the prior art for the provision of a special building material, in particular in the form of concrete, which has improved or specifically specified electrical conductivity compared to the prior art, so that on the one hand electrostatic charging is prevented or reduced and, on the other hand, the use of such a building material for special applications in which electrical conductivity is required is made possible.
Vor diesem Hintergrund besteht somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen entsprechenden Baustoff, insbesondere in Form von Beton bzw. hierauf basierende Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, bereitzustellen, wobei die zuvor geschilderten Nachteile des Standes der Technik zumindest im Wesentlichen vermieden oder aber wenigstens verringert bzw. abgeschwächt werden sollen
Dabei besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung auch darin, Baustoffe insbesondere auf Basis von Beton bzw. entsprechende Bauteile bereitzustellen, welche gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Eigenschaften im Hinblick auf die Bereitstellung einer definierten elektrischen Leitfähigkeit bzw. eines definierten elektrischen Widerstands aufweisen. In diesem Zusammenhang soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch eine entsprechende Basisrezeptur bzw. eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung bereitgestellt werden, auf deren jeweiliger Basis entsprechende Bauteile, insbesondere Betonbauteile, mit verbesserter bzw. gezielt einstellbarer elektrischer Leitfähigkeit bereitgestellt bzw. hergestellt werden können. In diesem Zusammenhang soll auch ein weiterführendes Verfahren zur Herstellung derartiger elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere Betonbauteile, bereitgestellt werden. Against this background, it is therefore an object of the present invention to provide a corresponding building material, in particular in the form of concrete or components based thereon, preferably concrete components, wherein the disadvantages of the prior art described above are at least essentially avoided or at least reduced or eliminated .are to be weakened It is also an object of the present invention to provide building materials, in particular based on concrete, or corresponding components which have improved properties compared to the prior art with regard to the provision of a defined electrical conductivity or a defined electrical resistance. In this context, within the scope of the present invention, a corresponding basic formulation or a hydraulic binder composition is also to be provided, on the respective basis of which corresponding components, in particular concrete components, with improved or specifically adjustable electrical conductivity can be provided or produced. In this context, a further method for the production of such electrically conductive components, in particular concrete components, is also to be provided.
In diesem Zusammenhang soll auch eine technische Lösung bereitgestellt werden, anhand derer eine Feinjustierung bzw. genaue Einstellung im Hinblick auf eine gewünschte bzw. geforderte elektrische Leitfähigkeit eines zugrundeliegenden Bauteils möglich ist. In this context, a technical solution is also to be provided, by means of which a fine adjustment or precise setting with regard to a desired or required electrical conductivity of an underlying component is possible.
Insbesondere ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin zu sehen, entsprechende Baustoffe bzw. Bauteile, insbesondere Betonbauteile, bereit zustellen, welche über eine anwendungsbezogen hohe elektrische Leitfähigkeit bzw. einen anwendungsbezogen niedrigen elektrischen Widerstand verfügen, wobei auf dieser Basis entsprechende Eigenschaften der Vermeidung unkontrollierter elektrostatischer Aufladung bereitgestellt werden sollen. Darüber hinaus soll der erfindungsgemäß bereitgestellte Baustoff bzw. das diesbezügliche Bauteil für Spezialanwendungen zugänglich sein, welche eine definierte bzw. gezielt eingestellte elektrische Leitfähigkeit des zugrundeliegenden Materials erfordern. Insbesondere soll die elektrische Leitfähigkeit des zugrundeliegenden Baustoffs bzw. Bauteils, insbesondere Betonbauteils, im Hinblick auf den jeweiligen Einsatz- bzw. Anwendungsfall gezielt eingestellt bzw. maßgeschneidert werden können, wobei gleichermaßen die mechanische Stabilität bzw. die Integrität des Baustoffs bzw. Bauteils erhalten bleiben soll. In particular, another object of the present invention is to provide corresponding building materials or components, in particular concrete components, which have an application-related high electrical conductivity or an application-related low electrical resistance, with corresponding properties of avoiding uncontrolled electrostatic charging are to be provided. In addition, the building material provided according to the invention or the relevant component should be accessible for special applications which require a defined or specifically adjusted electrical conductivity of the underlying material. In particular, the electrical conductivity of the underlying building material or component, in particular concrete component, should be able to be set or tailored in a targeted manner with regard to the respective application or application, with the mechanical stability or integrity of the building material or component being maintained at the same time .
Eine wiederum weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist zudem auch darin zu sehen, ein weiterführendes System bzw. eine diesbezügliche Zusammen setzung bereitzustellen, anhand derer ein Baustoff bzw. die einem Baustoff zugrundeliegende Bindemittelzusammensetzung gezielt mit Komponenten
ausgerüstet werden kann, anhand derer die elektrische Leitfähigkeit des Baustoffs bzw. Bauteils eingestellt bzw. vorgegeben werden kann, wobei in diesem Zusammenhang auch ein großes Einsatz- bzw. Anwendungsspektrum im Hinblick auf die Ausrüstung einer Vielzahl verschiedener (Beton-)Baustoffe mit entsprechenden Leitfähigkeitseigenschaften gegeben sein soll. Yet another object of the present invention is also to be seen as providing a further system or a related composition by means of which a building material or the binder composition on which a building material is based can be specifically mixed with components can be equipped, by means of which the electrical conductivity of the building material or component can be set or specified, in which context there is also a large range of uses or applications with regard to the equipment of a large number of different (concrete) building materials with corresponding conductivity properties should be.
Insbesondere soll auch eine technische Lösung bereitgestellt werden, anhand derer elektrisch leitfähige Partikel in definierter bzw. homogener Weise in ein Bauteil, insbesondere Betonbauteil, bzw. derartigen Bauteilen zugrundeliegenden Zusammensetzungen inkorporiert werden können. In particular, a technical solution is also to be provided by means of which electrically conductive particles can be incorporated in a defined or homogeneous manner into a component, in particular a concrete component, or into the compositions on which such components are based.
Zur Lösung der zuvor geschilderten Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung somit - gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung - eine Basisrezeptur (synonym auch als Basispräparation bezeichnet), insbesondere Basisrezeptur für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise elektrisch leitfähiger Betonbauteile, gemäß Patentanspruch 1 vor; jeweils vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der die Basisrezeptur betreffenden Unteransprüche. In order to solve the above-described problem, the present invention proposes - according to a first aspect of the present invention - a base recipe (also referred to as a synonym as base preparation), in particular a base recipe for a hydraulic binder composition, preferably a base recipe for a concrete composition, in particular for the production of electrically conductive components, preferably electrically conductive concrete components, according to claim 1; respective advantageous developments and refinements of this aspect of the invention are the subject matter of the dependent claims relating to the basic formulation.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist zudem die hydraulische Bindemittelzusammen setzung, insbesondere Betonzusammensetzung, wobei die Bindemittel zusammensetzung durch Zugabe von Wasser, insbesondere Anmachwasser (synonym auch als Zugabewasser bezeichnet), zu der Basisrezeptur nach der Erfindung und/oder durch Anmachen mit Wasser der erfindungsgemäßen Basisrezeptur erhältlich bzw. erhalten ist, gemäß dem die erfindungsgemäße Bindemittelzusammensetzung betreffenden unabhängigen Patentanspruch; jeweils vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der die Bindemittelzusammensetzung nach der Erfindung betreffenden Unteransprüche. Another subject of the present invention - according to a second aspect of the present invention - is also the hydraulic binder composition, in particular concrete composition, the binder composition by adding water, in particular mixing water (synonymously also referred to as added water), to the basic recipe according to the invention and /or is obtainable or obtained by mixing the base formulation according to the invention with water, according to the independent patent claim relating to the binder composition according to the invention; respective advantageous developments and refinements of this aspect of the invention are the subject matter of the dependent claims relating to the binder composition according to the invention.
Wiederum weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist auch das elektrisch leitfähige Bauteil, insbesondere elektrisch leitfähige Betonbauteil, gemäß dem diesbezüglichen, das Bauteil betreffenden unabhängigen Patentanspruch; jeweils
vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der das Bauteil nach der Erfindung betreffenden Unteransprüche sowie des entsprechenden Nebenanspruchs. Yet another subject matter of the present invention--according to a third aspect of the present invention--is also the electrically conductive component, in particular electrically conductive concrete component, according to the relevant independent patent claim relating to the component; respectively advantageous developments and refinements of this aspect of the invention are the subject matter of the subclaims relating to the component according to the invention and of the corresponding subclaim.
Nochmals weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist auch die erfindungsgemäße Verwendung einer als Dispersion bzw. Suspension bzw. Granulat, vorzugsweise Dispersion bzw. Suspension, ausgebildeten Komponente, welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel aufweist, gegebenenfalls in Kombination mit einer weiteren Komponente, welche Kohlenstofffasern aufweist oder hieraus besteht, gemäß dem diesbezüglichen, die erfindungsgemäße Verwendungen der Kombination betreffenden unabhängigen Patentanspruch. Another subject of the present invention - according to a fourth aspect of the present invention - is also the inventive use of a component designed as a dispersion or suspension or granulate, preferably dispersion or suspension, which comprises graphite particles and/or carbon black particles, optionally in combination with a further component which has or consists of carbon fibers, according to the relevant independent patent claim relating to the uses of the combination according to the invention.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist auch die erfindungsgemäße Kombination als solche auf Basis einer ersten Komponente und einer weiteren Komponente gemäß dem diesbezüglichen, die erfindungsgemäße Kombination betreffenden unabhängigen Patentanspruch; jeweils vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der die Kombination betreffenden Unteransprüche. The subject matter of the present invention—according to a fifth aspect of the present invention—is also the combination according to the invention as such based on a first component and a further component according to the relevant independent patent claim relating to the combination according to the invention; respective advantageous developments and refinements of this aspect of the invention are the subject matter of the dependent claims relating to the combination.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist auch das Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittel zusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen, gemäß dem das Verfahren nach der Erfindung betreffenden unabhängigen Patentanspruch; jeweils vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der dieses Verfahren nach der Erfindung betreffenden Unteransprüche sowie des diesbezüglichen Nebenanspruchs. Another subject of the present invention - according to a sixth aspect of the present invention - is also the method for producing electrically conductive components, in particular electrically conductive concrete components, based on dried and cured (set) hydraulic binder compositions, in particular concrete compositions, according to which the method independent claim relating to the invention; Advantageous further developments and refinements of this aspect of the invention are the subject matter of the dependent claims relating to this method according to the invention and of the related independent claim.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin - gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung - die erfindungsgemäß Zusammensetzung, welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel aufweist und welche als Dispersion bzw. Suspension vorliegt bzw. ausgebildet ist, gemäß dem die Zusammensetzung betreffenden unabhängigen Patentanspruch; jeweils vorteilhafte Weiterbildungen
und Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der diese erfindungsgemäß Zusammensetzung betreffenden Unteransprüche. The subject of the present invention is furthermore - according to a seventh aspect of the present invention - the composition according to the invention, which has graphite particles and/or carbon black particles and which is present or formed as a dispersion or suspension, according to the independent patent claim relating to the composition; each advantageous developments and developments of this aspect of the invention are the subject matter of the dependent claims relating to this composition according to the invention.
Zudem ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung - die erfindungsgemäße Verwendung der zuvor in dem siebten erfindungsgemäßen Aspekt beschriebenen Zusammensetzung gemäß dem diese Verwendung betreffenden unabhängigen Patentanspruch. In addition, the subject of the present invention is - according to an eighth aspect of the present invention - the use according to the invention of the composition described above in the seventh aspect according to the invention according to the independent patent claim relating to this use.
Schließlich ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung - die erfindungsgemäße Verwendung des zuvor in dem dritten erfindungsgemäßen Aspekt beschriebenen Bauteils, insbesondere Betonbauteils, gemäß dem diese Verwendung betreffenden unabhängigen Patentanspruch. Finally, the subject matter of the present invention—according to a ninth aspect of the present invention—is the use according to the invention of the component described above in the third aspect of the invention, in particular the concrete component, according to the independent patent claim relating to this use.
Es versteht sich von selbst, dass Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Vorteile und dergleichen, welche nachfolgend zu Zwecken der Vermeidung von Wiederholungen nur zu einem Erfindungsaspekt aufgeführt sind, selbstverständlich auch in Bezug auf die übrigen Erfindungsaspekte entsprechend gelten, ohne dass dies einer gesonderten Erwähnung bedarf. It goes without saying that refinements, embodiments, advantages and the like, which are only listed below for one aspect of the invention in order to avoid repetition, of course also apply correspondingly to the other aspects of the invention without this requiring separate mention.
Darüber hinaus verhält es sich im Hinblick auf die nachfolgende Beschreibung der vorliegenden Erfindung auch derart, dass die jeweils im Zusammenhang mit den speziellen Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Vorteilen, Beispielen oder dergleichen angeführten Merkmale der vorliegenden Erfindung auch in deren Kombination als offenbart gelten. Somit gelten vorliegend auch übergeordnete Kombinationen einzelner oder mehrerer Merkmale, welche für jeweilige Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Anwendungsbeispiele oder dergleichen, angeführt sind, als offenbart. In addition, with regard to the following description of the present invention, it is also the case that the features of the present invention specified in connection with the specific configurations, embodiments, advantages, examples or the like are also deemed to be disclosed in their combination. Thus, superordinate combinations of individual or multiple features, which are specified for respective configurations, embodiments, application examples or the like, are also considered disclosed in the present case.
Bei allen nachstehend genannten relativen bzw. prozentualen gewichtsbezogenen Angaben, insbesondere Mengen- bzw. Konzentrationsangaben, sowie volumen bezogenen Angaben ist weiterhin zu beachten, dass diese im Rahmen der vorliegenden Erfindung vom Fachmann derart auszuwählen sind, dass sie sich in der Summe unter Einbeziehung sämtlicher Komponenten bzw. Inhaltsstoffe, insbesondere wie nachfolgend definiert, zu 100 % bzw. 100 Gew.-% bzw. 100 Vol.-% ergänzen bzw. addieren; dies versteht sich aber für den Fachmann von selbst.
Weiterhin gilt, dass der Fachmann - anwendungsbezogen oder einzelfallbedingt - von den nachfolgend angeführten Konzentrations-, Gewicht-, Mengen-, Volumen- und Bereichsangaben abweichen kann, ohne dass er den Rahmen der vorliegenden Erfindung verlässt. In the case of all the relative or percentage weight-related information given below, in particular quantity or concentration information, as well as volume-related information, it should also be noted that these are to be selected by the person skilled in the art in the context of the present invention in such a way that they add up to the sum including all components or supplement or add ingredients, in particular as defined below, to 100% or 100% by weight or 100% by volume; but this is self-evident for the expert. Furthermore, it applies that the person skilled in the art can deviate from the concentration, weight, quantity, volume and range details given below, depending on the application or on a case-by-case basis, without departing from the scope of the present invention.
Zudem gilt, dass sämtliche im Folgenden genannten Werte- bzw. Parameter angaben oder dergleichen grundsätzlich mit genormten bzw. standardisierten oder explizit angegebenen Bestimmungsverfahren und andernfalls mit dem Fachmann auf diesem Gebiet an sich geläufigen Bestimmungs- bzw. Messmethoden ermitteln bzw. bestimmt werden können. Sofern nicht anders angegeben, werden die zugrundeliegenden Werte bzw. Parameter insbesondere unter Standardbedingun gen (d. h. insbesondere bei einer Temperatur von 20 °C und/oder insbesondere bei einem Druck von 1.013,25 hPa bzw. 1 ,01325 bar) ermittelt. In addition, all values or parameters specified below or the like can be determined or determined using standardized or explicitly specified determination methods and otherwise using determination or measurement methods familiar to a person skilled in the art in this field. Unless otherwise stated, the underlying values or parameters are determined in particular under standard conditions (i.e. in particular at a temperature of 20° C. and/or in particular at a pressure of 1,013.25 hPa or 1.01325 bar).
Dies vorausgeschickt, wird im Folgenden die vorliegende Erfindung im Detail erläutert: Having said that, the present invention is explained in detail below:
Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist somit eine Basisrezeptur (Basispräparation), insbesondere Basisrezeptur für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise elektrisch leitfähiger Betonbauteile, wobei die Basisrezeptur eine Komponente (i) (= erste Komponente (i)), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, wobei die Komponente (i) als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt als wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet ist, und wobei die Basisrezeptur außerdem mindestens ein hydraulisches Bindemittel, insbesondere Zement und/oder Kalk, vorzugsweise Zement, enthält. The subject of the present invention - according to a first aspect of the present invention - is therefore a basic recipe (basic preparation), in particular a basic recipe for a hydraulic binder composition, preferably a basic recipe for a concrete composition, in particular for the production of electrically conductive components, preferably electrically conductive concrete components, the basic recipe having a Component (i) (= first component (i)), which has graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, with component (i) as a dispersion, in particular as an aqueous and/or aqueous dispersion based dispersion, preferably as a suspension, preferably as an aqueous and/or water-based suspension, and wherein the base formulation also contains at least one hydraulic binder, in particular cement and/or lime, preferably cement.
In diesem Zusammenhang hat die Anmelderin in völlig überraschender Weise gefunden, dass unter Verwendung der erfindungsgemäßen Basisrezeptur hergestellte Bauteile, insbesondere Betonbauteile, in ziel- und zweckgerichteter Weise mit einer definierten bzw. speziell eingestellten elektrischen Leitfähigkeit
versehen werden können, wobei im Vergleich zu herkömmlichen Bauteilen, insbesondere Betonbauteilen, (d. h. ohne Verwendung leitfähiger Bestandteile) erfindungsgemäß vergrößerte elektrische Leitfähigkeit bzw. verringerte elektrische Widerstände bereitgestellt werden können. In this context, the applicant has found, in a completely surprising manner, that components produced using the basic formulation according to the invention, in particular concrete components, have a defined or specially adjusted electrical conductivity in a targeted and purposeful manner can be provided, in comparison to conventional components, in particular concrete components (ie without the use of conductive components), according to the invention increased electrical conductivity or reduced electrical resistances can be provided.
Die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Basisrezeptur hergestellten bzw. bereitgestellten Bauteile, insbesondere Betonbauteile, zeichnen sich dabei auch durch eine große Homogenität bzw. Einheitlichkeit der bereitgestellten elektrischen Leitfähigkeit in dem Bauteil selbst aus. Zudem werden weitere Materialeigenschaf ten, wie beispielsweise die Materialfestigkeit oder die Materialabriebbeständigkeit, unter Verwendung der erfindungsgemäßen Basisrezeptur mit den elektrisch leitfähigen Komponenten nicht nachhaltig verschlechtert, so dass die erfindungsgemäßen Bauteile gleichermaßen hohen mechanischen Belastungen standhalten können. Zudem wird die Formgebung der resultierenden Bauteile nicht beschränkt, so dass die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Basisrezeptur hergestellten bzw. hierauf basierenden Bauteile, insbesondere Betonbauteile, auch von daher gleichermaßen einen großen Anwendungs- bzw. Einsatzbereich aufweisen, beispielsweise als konstruktive oder nichtkonstruktive Bestandteile von Bauwerken. The components produced or provided using the basic formulation according to the invention, in particular concrete components, are characterized by a high degree of homogeneity or uniformity of the electrical conductivity provided in the component itself. In addition, other material properties, such as material strength or material abrasion resistance, are not permanently impaired when using the basic formulation according to the invention with the electrically conductive components, so that the components according to the invention can withstand equally high mechanical loads. In addition, the shaping of the resulting components is not restricted, so that the components produced using the basic formulation according to the invention or based on it, in particular concrete components, also have a wide range of applications and uses, for example as constructive or non-constructive components of buildings.
Die erfindungsgemäßen Bauteile, insbesondere Betonbauteile, weisen dabei aufgrund der gezielten Einstellung der elektrischen Leitfähigkeit ein verbessertes bzw. kontrolliertes Ableitverhalten gegenüber elektrostatischen Aufladungen und somit im Allgemeinen antistatische Eigenschaften auf, so dass elektrostatische Aufladungen des Bauteils sowie damit in Verbindung stehender weiterer Bauteile bzw. konstruktiven Anordnungen vermieden werden. Folglich wird ein effektiver Schutz vor unerwünschten bzw. unkontrollierten elektrostatischen Entladungen (ESD) gewährleistet. Erfindungsgemäß können somit insgesamt elektrisch ableit fähige Bauteile, insbesondere Betonbauteile, bereitgestellt, welche insbesondere elektrostatisch-dissipative (d. h. elektrisch ableitende), vorzugsweise elektrostatisch konduktive (d. h. elektrisch leitende), Eigenschaften aufweisen. The components according to the invention, in particular concrete components, have an improved or controlled dissipation behavior with regard to electrostatic charges and thus generally antistatic properties due to the targeted adjustment of the electrical conductivity, so that electrostatic charges of the component and associated further components or constructive arrangements be avoided. As a result, effective protection against unwanted or uncontrolled electrostatic discharges (ESD) is guaranteed. According to the invention, components that are electrically dissipative overall, in particular concrete components, can thus be provided which in particular have electrostatic-dissipative (i.e. electrically dissipative), preferably electrostatically conductive (i.e. electrically conductive) properties.
In diesem Zusammenhang eignen sich die erfindungsgemäß bereitgestellten Bauteile, insbesondere Betonbauteile, auch für den Einsatz in elektrostatisch geschützten Bereichen (EPA) bzw. in einem ESD-Arbeitsplatz, beispielsweise in Form von Bodenflächen bzw. Bodenbelägen oder dergleichen, und darüber hinaus auch für industrielle Anwendungen, beispielsweise als Bodenfläche bzw.
Bodenbelag in Produktions- bzw. Industriehallen, für Hubschrauberlandeplätze oder dergleichen. In this context, the components provided according to the invention, in particular concrete components, are also suitable for use in electrostatically protected areas (EPA) or in an ESD workplace, for example in the form of floor surfaces or floor coverings or the like, and also for industrial applications , for example as a floor surface or Floor covering in production or industrial halls, for helipads or the like.
Dabei ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere auch möglich, die elektrische Leitfähigkeit, wie zuvor angeführt, gezielt einzustellen bzw. vor dem jeweiligen Einsatz- bzw. Anwendungshintergrund gezielt maßzuschneidern. Beispielsweise kann im Hinblick auf einen Einsatz in einem elektrostatisch geschützten Bereich (EPA) die elektrische Leitfähigkeit derart eingestellt werden, dass einerseits eine elektrostatische Aufladung des Materials verhindert wird, wobei andererseits eine kontrollierte elektrostatische Ableitung mit nur geringer Stromstärke erfolgt. Mit anderen Worten kann die elektrische Leitfähigkeit auch derart eingestellt werden, dass diese sozusagen nicht zu groß ist, um das Auftreten großer elektrischer Ströme zu verhindern, was auch dem Arbeitsschutz im Allgemeinen zuträglich ist. So kann das Auftreten großer elektrischer Ströme bzw. von Kurzschlüssen auch für den Fall vermieden werden, dass das elektrisch leitfähige Bauteil, beispielsweise in Form einer Bodenfläche, in unbeabsichtigter Weise mit spannungs- bzw. stromführenden Teilen, wie offenen Stromkabeln oder dergleichen, in Kontakt kommt. It is also possible within the scope of the present invention, in particular, to set the electrical conductivity in a targeted manner, as mentioned above, or to tailor it in a targeted manner against the respective use or application background. For example, with regard to use in an electrostatically protected area (EPA), the electrical conductivity can be adjusted in such a way that on the one hand an electrostatic charging of the material is prevented, on the other hand a controlled electrostatic dissipation takes place with only a low current intensity. In other words, the electrical conductivity can also be set in such a way that it is not too great, so to speak, in order to prevent the occurrence of large electrical currents, which is also generally beneficial to occupational safety. In this way, the occurrence of large electrical currents or short circuits can also be avoided in the event that the electrically conductive component, for example in the form of a floor surface, unintentionally comes into contact with live parts such as open power cables or the like .
Darüber hinaus ist es im Hinblick auf die erfindungsgemäße Konzeption möglich, die entsprechenden Bauteile, insbesondere Betonbauteile, für weiterführende Verwendungen einzusetzen, bei welchen eine elektrische Leitfähigkeit funktionell erforderlich bzw. gewünscht ist, beispielsweise und in nicht beschränkender Weise im Hinblick auf die Bereitstellung von Boden- bzw. Verkehrsflächen, wie Straßen oder Parkplätzen, zum induktive Laden von akkuelektrisch betriebenen Fahrzeugen oder zur Bereitstellung elektrisch beheizbarer Flächen oder Körper. So können die auf Basis der erfindungsgemäßen Basisrezeptur bereitgestellten Bauteile, insbesondere Betonbauteile, aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit (direkt) beheizbar ausgebildet sein oder für berührungssensitive Schaltungen bzw. im Bereich der Sensorik eingesetzt werden. Grundsätzlich kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung dabei auch vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäßen Bauteile, insbesondere Betonbauteile, mit definierter elektrischer Leitfähigkeit, welche beispielsweise als Bodenfläche oder dergleichen ausgebildet sind, noch mit Abdeck- und/oder Isolationsschichten versehen sind.
Ohne sich auf diese Theorie berufen oder beschränken zu wollen, werden die elektrisch leitfähigen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Bauteile, insbesondere Betonbauteile, insbesondere dadurch erreicht, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung spezielle elektrisch leitfähige Bestandteile, nämlich auf Basis von elektrisch leitfähigen Graphitpartikeln und/oder elektrisch leitfähigen Rußpartikeln, verwendet werden, welche in dem Bauteil inkorporiert vorliegen, wobei insgesamt eine elektrisch leitfähige Struktur innerhalb des Bauteils ausgebildet wird. Erfindungsgemäß können die Graphitpartikel bzw. die Rußpartikel gegebenenfalls auch in Kombination mit elektrisch leitfähigen Kohlenstofffasern eingesetzt werden, wie nachfolgend noch ausgeführt. In addition, with regard to the concept according to the invention, it is possible to use the corresponding components, in particular concrete components, for further uses in which electrical conductivity is functionally required or desired, for example and in a non-limiting manner with regard to the provision of soil or traffic areas, such as streets or parking lots, for inductive charging of battery-powered vehicles or for providing electrically heatable surfaces or bodies. Thus, the components provided on the basis of the basic formulation according to the invention, in particular concrete components, can be designed to be (directly) heatable due to their electrical conductivity or can be used for touch-sensitive circuits or in the field of sensors. Basically, it can also be provided within the scope of the present invention that the components according to the invention, in particular concrete components, with a defined electrical conductivity, which are designed for example as a floor surface or the like, are also provided with covering and/or insulating layers. Without invoking or wanting to be limited to this theory, the electrically conductive properties of the components according to the invention, in particular concrete components, are achieved in particular in that, within the scope of the present invention, special electrically conductive components, namely based on electrically conductive graphite particles and / or electrically conductive Soot particles are used, which are present incorporated in the component, with an overall electrically conductive structure being formed within the component. According to the invention, the graphite particles or the carbon black particles can optionally also be used in combination with electrically conductive carbon fibers, as explained below.
Erfindungsgemäß werden die elektrischen Eigenschaften, insbesondere die elektrische Leitfähigkeit, der bereitgestellten Bauteile bzw. Betonbauteile nach der Erfindung insbesondere durch Verwendung der Komponente (i) auf Basis der elektrisch leitfähigen Kohlenstofffasern bereitgestellt, wobei gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform eine zusätzliche Verwendung einer weiteren Komponente (ii) (= zweite Komponente (ii)), welche insbesondere elektrisch leitfähige Kohlenstofffasern umfasst oder hieraus besteht, vorgesehen sein kann. According to the invention, the electrical properties, in particular the electrical conductivity, of the components or concrete components provided according to the invention are provided in particular by using component (i) based on electrically conductive carbon fibers, with an additional use of a further component (ii ) (= second component (ii)), which in particular comprises or consists of electrically conductive carbon fibers, can be provided.
In diesem Zusammenhang ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung völlig überraschend, dass eine Kombination von Graphitpartikeln einerseits und Rußpartikeln andererseits gemäß Komponente (i) mit der Ausbildung einer hervorragenden bzw. definierten elektrischen Leitfähigkeit in dem resultierenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil, einhergeht. Ohne sich auf diese Theorie berufen oder beschränken zu wollen, bilden die Graphitpartikel einerseits und die Rußpartikel andererseits in dem zugrundeliegenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil, sozusagen eine elektrisch leitfähige Struktur aus, wobei die grundsätzlich kleineren Rußpartikel der Überbrückung der grundsätzlich größer ausgebildeten Graphitpartikel und somit dem Auffüllen von entsprechenden Lücken zwischen den Graphitpartikeln dienen, so dass hierdurch eine entsprechend gute elektrische Leitfähigkeit bereitgestellt werden kann. Dabei ist auch eine genaue Feinjustierung der elektrischen Leitfähigkeit möglich. In this context, it is completely surprising in the context of the present invention that a combination of graphite particles on the one hand and carbon black particles on the other hand according to component (i) is associated with the development of excellent or defined electrical conductivity in the resulting component, in particular concrete component. Without wanting to invoke or limit themselves to this theory, the graphite particles on the one hand and the soot particles on the other hand form an electrically conductive structure in the underlying component, in particular the concrete component, so to speak, with the generally smaller soot particles bridging the generally larger graphite particles and thus filling them up of corresponding gaps between the graphite particles, so that in this way a correspondingly good electrical conductivity can be provided. A precise fine adjustment of the electrical conductivity is also possible.
Dabei ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung gleichermaßen überraschend, dass die Graphitpartikel bzw. die Rußpartikeln homogen bzw. gleichmäßig verteilt in dem resultierenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil, vorliegen können, was
dazu führt, dass das Bauteil insgesamt eine gleichmäßige bzw. einheitliche elektrische Leitfähigkeit aufweist, da im Wesentlichen keine Bereiche mit höheren elektrischen Widerständen in dem Bauteil selbst vorliegen. In diesem Zusammenhang kommt auch der Verwendung bzw. dem Vorliegen der Komponente (i) als Dispersion bzw. Suspension eine große Bedeutung zu, da hierdurch eine gleichmäßige Einarbeitung bzw. Inkorporation der Graphit- bzw. Rußpartikel in Bezug auf das resultierende Bauteil bzw. die zugrundeliegende Bindemittelzusammensetzung erfolgen kann. Dabei zeichnet sich die als Dispersion bzw. Suspension eingesetzte Komponente (i) auch durch eine hohe (Lager-)Stabilität aus. It is equally surprising within the scope of the present invention that the graphite particles or the carbon black particles can be present homogeneously or evenly distributed in the resulting component, in particular a concrete component means that the component as a whole has a uniform or uniform electrical conductivity, since there are essentially no areas with higher electrical resistances in the component itself. In this context, the use or the presence of component (i) as a dispersion or suspension is also of great importance, since this enables uniform incorporation or incorporation of the graphite or carbon black particles in relation to the resulting component or the underlying Binder composition can be done. Component (i) used as a dispersion or suspension is also notable for high (storage) stability.
Im Hinblick auf die vorliegende Erfindung wird zudem eine weiterführende Verbesserung der Einstellung der elektrischen Leitfähigkeit dadurch erreicht, dass in ziel- und zweckgerichteter Weise gegebenenfalls zusätzlich insbesondere elektrisch leitfähige Kohlenstofffasern, und zwar auf Basis der weiteren Komponente (ii), eingesetzt werden bzw. zudem gegebenenfalls derartige Kohlenstofffasern in dem resultierenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil, vorliegen. With regard to the present invention, a further improvement in the adjustment of the electrical conductivity is also achieved in that in a targeted and purposeful manner, in particular electrically conductive carbon fibers, based on the further component (ii), are optionally used or additionally optionally such carbon fibers are present in the resulting component, in particular a concrete component.
Im Allgemeinen verhält es sich erfindungsgemäß derart, dass - gleichermaßen ohne sich auf diese Theorie berufen oder beschränken zu wollen - die zusätzlich eingebrachten elektrisch leitfähigen Kohlenstofffasern sozusagen als elektrische (Brücken-)Kabel fungieren, wodurch die elektrische Leitfähigkeit des resultierenden Bauteils insgesamt weiterführend verbessert bzw. eingestellt werden kann. In Bezug auf die zusätzliche Verwendung von elektrisch leitfähigen Kohlenstofffasern verhält es sich zudem insbesondere derart, dass infolge der gezielten Kombination mit den Graphit- und Rußpartikeln eine sozusagen weiterführend optimierte elektrisch leitfähige Struktur nach Art eines Geflechts in dem resultierenden Bauteil vorliegt, wobei wiederum die Zwischenräume der Kohlenstofffasern durch die Graphit- bzw. Rußpartikel aufgefüllt bzw. überbrückt werden. Auch insofern verhält es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung derart, dass die elektrisch leitfähigen Bestandteile der Komponente (i) und gegebenenfalls eingesetzten elektrisch leitfähigen Bestandteile der weiteren Komponente (ii) im Hinblick auf die Ausrüstung der erfindungsgemäßen Bauteile, insbesondere Betonbauteilen, mit definierter bzw. maßgeschneiderter elektrischer Leitfähigkeit in synergistischer Weise Zusammenwirken. In diesem Zusammenhang ist auch eine weiterführende Verbesserung der Feinjustierung der elektrischen Leitfähigkeit möglich, was
insbesondere auch für die zuvor angeführten Spezialanwendungen von Vorteil ist. Zudem kann insbesondere im Hinblick auf den Arbeitsschutz auch eine Höchstgrenze eingestellt werden. In general, according to the invention, the situation is such that - equally without intending to invoke or limit oneself to this theory - the additionally introduced electrically conductive carbon fibers act, so to speak, as electrical (bridging) cables, whereby the electrical conductivity of the resulting component as a whole is further improved or increased. can be adjusted. With regard to the additional use of electrically conductive carbon fibers, it is also the case in particular that as a result of the targeted combination with the graphite and soot particles, there is, so to speak, a further optimized electrically conductive structure in the form of a mesh in the resulting component, with the interstices of the Carbon fibers are filled or bridged by the graphite or soot particles. Also in this respect, within the scope of the present invention, the situation is such that the electrically conductive components of component (i) and any electrically conductive components used of the further component (ii) with regard to the equipment of the components according to the invention, in particular concrete components, with a defined or tailor-made electrical conductivity interact in a synergistic manner. In this context, a further improvement in the fine adjustment of the electrical conductivity is also possible is particularly advantageous for the special applications mentioned above. In addition, a maximum limit can also be set, especially with regard to occupational safety.
Wie nachfolgend noch geschildert, kann die elektrische Leitfähigkeit bzw. der elektrische Widerstand dabei auch durch die Abstimmung der jeweiligen Mengen bzw. der damit einhergehenden Mengenverhältnisse der elektrisch leitfähigen Bestandteile eingestellt bzw. vorgegeben werden. As described below, the electrical conductivity or the electrical resistance can also be set or specified by matching the respective quantities or the associated quantity ratios of the electrically conductive components.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können insgesamt elektrisch leitfähige bzw. antistatische Bauteile, insbesondere Betonbauteile, bereitgestellt werden, welche insbesondere elektrodissipative bzw. elektrostatisch-dissipative Eigenschaften aufweisen. Within the scope of the present invention, it is possible to provide overall electrically conductive or antistatic components, in particular concrete components, which in particular have electrodissipative or electrostatic-dissipative properties.
Zudem können die elektrisch leitfähigen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Bauteile, insbesondere Betonbauteile, derart eingestellt werden, dass die äußeren Gegebenheiten, insbesondere die Luftfeuchtigkeit, einen allenfalls nur geringen Einfluss haben, so dass auch von daher der Einsatzbereich entsprechend variabel und sozusagen unabhängig von den äußeren Gegebenheiten ist. So sind beispielsweise die elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften eines Bodenbelags für den Außenbereich, welcher auf Basis eines erfindungsgemäßen Bauteils ausgebildet ist, zumindest im Wesentlichen unabhängig vom Wetter. In addition, the electrically conductive properties of the components according to the invention, in particular concrete components, can be adjusted in such a way that the external conditions, in particular the humidity, have only a slight influence at best, so that the area of application is correspondingly variable and, so to speak, independent of the external conditions . For example, the electrical conductivity properties of a floor covering for the outside area, which is formed on the basis of a component according to the invention, are at least essentially independent of the weather.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist auch darin zu sehen, dass die Basisrezeptur nach der Erfindung selbst bzw. zur Bereitstellung einer Vielzahl unterschiedlich ausgebildeter Baustoffe, insbesondere Betonbaustoffe, individuell ausgebildet werden kann. Auch von daher resultiert eine universelle Anwendbarkeit im Hinblick auf die Bereitstellung einer definierten elektrischen Leitfähigkeit für eine Vielzahl von hydraulischen Bindemittelsystemen und daraus resultierender Bauteile. Zudem werden, wie zuvor angeführt, die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die mechanische Stabilität, der auf Basis der erfindungsgemäßen Konzeption erhaltenen Bauteile, insbesondere Betonbauteile, nicht nachteilig beeinflusst, was gleichermaßen für die optischen Eigenschaften der resultierenden Bauteile gilt. Was die optionale Verwendung von Kohlenstofffasern gemäß der weiteren Komponente (ii) zudem anbelangt, so kann hierdurch sogar eine weiterführende Erhöhung der Festigkeit des zugrundeliegenden Bauteils,
insbesondere Betonbauteils, erreicht werden, und zwar insbesondere was die Biegefestigkeit des resultierenden Bauteils, insbesondere Betonbauteils, anbelangt. A further advantage of the present invention can also be seen in the fact that the basic recipe according to the invention itself or to provide a large number of differently designed building materials, in particular concrete building materials, can be designed individually. This also results in universal applicability with regard to the provision of a defined electrical conductivity for a large number of hydraulic binder systems and the components resulting therefrom. In addition, as stated above, the mechanical properties, in particular the mechanical stability, of the components obtained on the basis of the concept according to the invention, in particular concrete components, are not adversely affected, which applies equally to the optical properties of the resulting components. As far as the optional use of carbon fibers according to the further component (ii) is concerned, this can even lead to a further increase in the strength of the underlying component, in particular concrete component, are achieved, in particular with regard to the flexural strength of the resulting component, in particular concrete component.
Ein weiterer zentraler Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass die Basisrezeptur nach der Erfindung gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammen hängenden Komponenten bzw. als sogenanntes Kit-of-parts vorliegen kann, so dass auf auch hierdurch eine individuelle Ausgestaltung der Basisrezeptur möglich ist. Erfindungsgemäß verhält es sich derart, dass die Komponente (i) mit den Graphitpartikeln und/oder Rußpartikeln insbesondere als eigenständige Komponente, und zwar in Form einer Dispersion bzw. Suspension vorliegt. Auf diese Weise können die Graphitpartikel und/oder Rußpartikel individuell eingesetzt bzw. zudosiert werden. Zudem geht die Verwendung der Komponente (i) als Dispersion bzw. Suspension mit einer verbesserten Einarbeitung der Graphit- bzw. Rußpartikel einer, was auch zu einer homogenen Verteilung im (end-)fertigen Bauteil, insbesondere Betonbauteil, führt, einhergehend mit einer entsprechend hohen Homogenität bzw. Gleichmäßigkeit der bereitgestellten elektrischen Leitfähigkeit. Another central advantage of the present invention is that the basic formulation according to the invention can be present according to a preferred embodiment of the invention in the form of spatially separate but functionally related components or as a so-called kit-of-parts, so that on also this allows for an individual configuration of the basic recipe. According to the invention, the situation is such that component (i) with the graphite particles and/or carbon black particles is present in particular as an independent component, specifically in the form of a dispersion or suspension. In this way, the graphite particles and/or soot particles can be used or metered in individually. In addition, the use of component (i) as a dispersion or suspension results in improved incorporation of the graphite or carbon black particles, which also leads to homogeneous distribution in the (final) finished component, in particular concrete component, accompanied by a correspondingly high Homogeneity or uniformity of the electrical conductivity provided.
Der Begriff "Beton", wie dieser im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist insgesamt breit zu verstehen. Hierzu kann auch auf die obigen Aus führungen verwiesen werden. Insbesondere bezieht sich dieser Begriff auf einen Baustoff auf Basis eines hydraulischen Bindemittels, insbesondere Zement, sowie Zuschlagstoffen, insbesondere Gesteinskörnung, und Wasser bzw. Abbindewasser (synonym auch als Zugabewasser bezeichnet), wobei zusätzlich bei der Her stellung des Baustoffs gegebenenfalls noch (Beton-)Zusatzmittel und/oder (Beton-) Zusatzstoffe eingesetzt werden können. In dem resultierenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil, liegt der Beton dabei insbesondere in abgetrockneter und/oder abgebundener Form vor. Der Begriff "Beton" umfasst dabei im Allgemeinen (Normal-)Betone als solche sowie darüber hinaus auch Stahlbeton, Spannbeton, Spezialbetone, hochfeste Betone oder dergleichen. Bei den erfindungsgemäß vorliegenden Betonen handelt es sich insbesondere um Betone gemäß den zuvor angeführten Normen. Erfindungsgemäß kann es sich bei dem Beton vorzugsweise um einen mineralischen bzw. mineralisch basierten Beton handeln. Grundsätzlich kann es sich bei dem Beton im Rahmen der vorliegenden Erfindung um einen polymerbasierten Beton bzw. um einen Polymerbeton handeln, auch wenn dies im Rahmen der vorliegenden Erfindung weniger bevorzugt ist. Bei
einem Polymerbeton kommt insbesondere ein Polymer bzw. Kunststoff als Bindemittel zum Einsatz. The term "concrete" as used in the context of the present invention is to be understood broadly overall. For this purpose, reference can also be made to the above statements. In particular, this term refers to a building material based on a hydraulic binder, in particular cement, and aggregates, in particular aggregate, and water or setting water (also known as added water), with (concrete) additionally being added when the building material is manufactured. Additives and / or (concrete) additives can be used. In the resulting component, in particular a concrete component, the concrete is present in particular in dried and/or set form. The term "concrete" generally includes (normal) concrete as such and also reinforced concrete, prestressed concrete, special concrete, high-strength concrete or the like. The concretes present according to the invention are, in particular, concretes in accordance with the aforementioned standards. According to the invention, the concrete can preferably be a mineral or mineral-based concrete. Basically, within the scope of the present invention, the concrete can be a polymer-based concrete or a polymer concrete, even if this is less preferred within the scope of the present invention. at a polymer concrete is used in particular as a binder.
Was darüber hinaus den Begriff "hydraulisches Bindemittel", wie dieser im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, anbelangt, so ist dieser Begriff breit zu verstehen. Insbesondere bezieht sich dieser Begriff auf solche Bindemittel, welche bei Zugabe von Wasser bzw. Anmachwasser durch Hydratation zu wasser- und raumbeständigen Festkörpern erhärten bzw. abbinden, was grundsätzlich sowohl an der Luft als auch unter Wasser geschehen kann. Erfindungsgemäß handelt es sich bei dem hydraulischen Bindemittel vorzugsweise um Zement, wobei es sich hierbei im Allgemeinen um ein anorganisches, fein gemahlenes, hydraulisch wirkendes Bindemittel handelt, welches bei Zugabe von Wasser erhärtet, wobei der bindende Zementleim durch Hydratation zu wasser- und raumbeständigem Zementstein erhärtet. Bei dem erfindungsgemäß eingesetzten hydraulischen Bindemittel kann es sich insbesondere um Zementarten gemäß DIN EN 197-1 handeln. Furthermore, as far as the term "hydraulic binder" as used in the context of the present invention is concerned, this term is to be understood broadly. In particular, this term refers to those binders which, when water or mixing water is added, harden or set through hydration to form water- and volume-resistant solids, which can in principle occur both in air and under water. According to the invention, the hydraulic binder is preferably cement, which is generally an inorganic, finely ground, hydraulically acting binder that hardens when water is added, with the binding cement paste hardening through hydration to form water- and volume-resistant cement stone . The hydraulic binder used according to the invention can, in particular, be a type of cement according to DIN EN 197-1.
Weiterhin ist der Begriff "Graphitpartikel", wie dieser im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, breit zu verstehen. Insbesondere handelt es sich hierbei um partikuläre Teilchen auf Basis bzw. in Form von Graphit, wobei die Teilchen auf Basis von Kohlenstoff in spezieller, insbesondere kristalliner Anordnung bzw. Struktur ausgebildet sind, wonach der Kohlenstoff nämlich insbesondere als hexagonales Kristallsysteme vorliegt. Insbesondere handelt es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung um elektrisch leitfähige Graphitpartikel, wie partikulärer Leitgraphit bzw. partikulärer Leitfähigkeitsgraphit. Furthermore, the term "graphite particles" as used in the context of the present invention is to be understood broadly. In particular, these are particulate particles based on or in the form of graphite, the particles based on carbon being formed in a special, in particular crystalline arrangement or structure, according to which the carbon is present in particular as hexagonal crystal systems. In particular, within the scope of the present invention, these are electrically conductive graphite particles, such as particulate conductive graphite or particulate conductivity graphite.
Was darüber hinaus den Begriff "Rußpartikel" anbelangt, wie dieser im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, so ist auch dieser Begriff breit zu verstehen. Insbesondere handelt es sich hierbei um einen teilchen- bzw. pulverförmigen Feststoff, welcher überwiegend bzw. zumindest im Wesentlichen vollständig aus Kohlenstoff besteht (beispielsweise Kohlenstoffgehalte von mehr als 99,5 %). Im Rahmen der vorliegenden Erfindung handelt es sich insbesondere um elektrisch leitfähige Ruße bzw. Leitruße, wie partikulärer Leitruß bzw. partikulärer Leitfähigkeitsruß bzw. partikulärer Conductive Carbon Black.
Weiterhin ist der Begriff "Kohlenstofffasern" (synonym auch als Carbonfaser bzw. Kohlefasern bezeichnet), wie dieser im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, breit zu verstehen. Insbesondere bezieht sich dieser Begriff auf insbesondere industriell auf Basis von kohlenstoffhaltigen Ausgangsmaterialien, wie Pech oder Polyacrylnitril, gefertigte Fasern, wobei die Ausgangsmaterialien durch an das Ausgangsmaterial angepasste chemische Reaktionen bzw. Umsetzungen in Kohlenstoff umgewandelt werden, welcher beispielsweise graphitartig in der Faser angeordnet sein kann. Die erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenstofffasern sind dabei insbesondere elektrisch leitfähig. Bei den Kohlenstofffasern handelt es sich insbesondere um längenbegrenzte Fasern mit definierter Dicke bzw. Durchmesser, wobei die Kohlenstofffasern im Allgemeinen im Verhältnis zu ihrer Länge dünne Gebilde darstellen, wobei das Verhältnis von Länge zu Dicke bzw. Durchmesser > 1 und im Allgemeinen > 3 : 1 ist. Furthermore, with regard to the term “soot particles” as used in the context of the present invention, this term is also to be understood broadly. In particular, this is a particulate or powdery solid which consists predominantly or at least essentially completely of carbon (for example carbon contents of more than 99.5%). In the context of the present invention, these are, in particular, electrically conductive carbon blacks or conductive carbon blacks, such as particulate conductive carbon black or particulate conductivity carbon black or particulate conductive carbon black. Furthermore, the term “carbon fibers” (also known as carbon fibers or carbon fibers) as used within the scope of the present invention is to be understood broadly. In particular, this term refers to fibers manufactured industrially on the basis of carbon-containing starting materials such as pitch or polyacrylonitrile, the starting materials being converted into carbon by chemical reactions or conversions adapted to the starting material, which carbon can, for example, be arranged in the fiber like graphite. The carbon fibers used according to the invention are in particular electrically conductive. The carbon fibers are in particular length-limited fibers with a defined thickness or diameter, the carbon fibers generally being thin structures in relation to their length, the ratio of length to thickness or diameter being >1 and generally >3:1 is.
Weiterhin ist auch der Begriff "Bauteil", wie dieser im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sehr breit zu verstehen. Insbesondere umfasst der in Rede stehende Begriff in nicht beschränkender Weise konstruktive oder nichtkonstruktive Bestandteile von Bauwerken bzw. Baukörpern, wie Gebäuden, Straßen, Tunneln, Brücken oder dergleichen. Insbesondere können die Bauteile in nicht beschränkender Weise als Wände, Decken, Stützen, Flächen, Böden, (Flächen-)Beläge, Industrieböden, Hallenböden, Estrich, Böden bzw. Beläge für Verkehrsflächen, Lande-/Startbahnen bzw. -flächen für Fluggeräte, Fußwege, Fahrradwege, Straßenbeläge oder dergleichen ausgebildet sein bzw. diesbezügliche Bestandteile ausbilden. Zudem umfasst der Begriff in nicht beschränkender Weise auch insbesondere vorgefertigte Bauteile bzw. Fertigteile, wie Wand-, Stütz- oder Deckenelemente, Pflastersteine, Platten, Werksteine, L-Steine, Rohrelemente, Schachtelemente oder dergleichen. Zudem kann das Bauteil, insbesondere Betonbauteil in Form von Einbauteilen oder dergleichen ausgebildet sein. Erfindungsgemäß kann das Bauteil einstückig oder mehrstückig, insbesondere einstückig, ausgebildet sein. Erfindungsgemäß kann zudem vorgesehen sein, dass das Bauteil Bestandteil eines Schichtaufbaus ist bzw. schichtförmig ausgebildet ist (beispielsweise als elektrisch leitfähiger Estrich auf einem Untergrundmaterial, wie einer herkömmlichen oder gleichermaßen elektrisch leitfähigen Betonplatte oder dergleichen). Das erfindungsgemäße Bauteil kann also in entsprechender Weise ausgebildet sein.
Weiterhin ist unter dem Begriff "elektrisch leitfähig" bzw. "leitfähig", wie dieser im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die Eigenschaft insbesondere der erfindungsgemäßen Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, zu verstehen, den elektrischen Strom zu leiten. Ohne sich auf diese Theorie beschränken zu wollen, resultiert die elektrische Leitfähigkeit der zugrundeliegenden Bauteile dabei insbesondere aus der Verfügbarkeit elektrischer Ladungsträger, insbesondere Elektronen bzw. delokalisierte Elektronen, in den zugrundeliegenden elektrisch leitfähigen Bestandteilen auf Basis der Kohlenstofffasern einerseits und der Graphitpartikel und/oder Rußpartikel andererseits. Der Begriff "elektrisch leitfähig" bzw. "leitfähig", wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist dabei breit zu verstehen und bezieht sich im Allgemeinen auf solche elektrischen Eigenschaften, wie sie insbesondere gemäß DIN EN ISO 61340-5-1 unter "statisch ableitend", "statisch leitfähig", "leitfähig" sowie "leitend" zusammengefasst sind.Furthermore, the term "component", as used in the context of the present invention, is also to be understood very broadly. In particular, the term in question includes, in a non-limiting manner, constructive or non-constructive components of buildings or structures, such as buildings, roads, tunnels, bridges or the like. In particular, the components can be used in a non-limiting manner as walls, ceilings, supports, surfaces, floors, (surface) coverings, industrial floors, hall floors, screed, floors or coverings for traffic areas, landing/takeoff runways or areas for aircraft, footpaths , Bicycle paths, road surfaces or the like be designed or form relevant components. In addition, the term also includes, in a non-limiting manner, prefabricated components or finished parts, such as wall, support or ceiling elements, paving stones, slabs, cast stones, L-stones, pipe elements, shaft elements or the like. In addition, the component, in particular a concrete component, can be designed in the form of built-in parts or the like. According to the invention, the component can be designed in one piece or in several pieces, in particular in one piece. According to the invention it can also be provided that the component is part of a layer structure or is formed in layers (for example as an electrically conductive screed on a substrate material such as a conventional or equally electrically conductive concrete slab or the like). The component according to the invention can therefore be designed in a corresponding manner. Furthermore, the term “electrically conductive” or “conductive” as used in the context of the present invention is to be understood as meaning the property, in particular of the components according to the invention, preferably concrete components, of conducting electric current. Without wishing to be limited to this theory, the electrical conductivity of the underlying components results in particular from the availability of electrical charge carriers, in particular electrons or delocalized electrons, in the underlying electrically conductive components based on the carbon fibers on the one hand and the graphite particles and/or soot particles on the other . The term "electrically conductive" or "conductive", as used in the context of the present invention, is to be understood broadly and generally refers to electrical properties such as those specified in particular in accordance with DIN EN ISO 61340-5-1 "statically dissipative", "statically conductive", "conductive" and "conductive" are summarized.
Der Begriff "antistatisch", wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden wird, bezieht sich insbesondere auf eine Unterbindung bzw. Verringerung einer insbesondere durch Reibung entstehenden elektrostatischen Aufladung, insbesondere bedingt durch eine Separation bzw. Trennung entsprechender Ladungsträger in einem zugrundeliegenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil. Eine verminderte elektrostatische Aufladung kann unter anderem durch Herbeiführen eines Ladungsausgleichs oder dem kontrollierten Ableiten elektrischer Ladungen erfolgen. The term "antistatic" as it is understood in the context of the present invention relates in particular to preventing or reducing electrostatic charging, in particular caused by friction, in particular due to a separation or separation of corresponding charge carriers in an underlying component, in particular a concrete component . A reduced electrostatic charge can be achieved, among other things, by bringing about charge equalization or the controlled discharge of electrical charges.
Weiterhin ist unter dem Begriff "elektrodissipativ", wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden wird, insbesondere die Fähigkeit zur Ableitung von elektrischen Ladungen zu verstehen, wodurch eine elektrostatische Aufladung eines zugrundeliegenden Bauteils abgebaut bzw. vermieden wird. Furthermore, the term “electrodissipative” as understood in the context of the present invention is to be understood in particular as meaning the ability to dissipate electrical charges, as a result of which an electrostatic charge on an underlying component is reduced or avoided.
Im Hinblick auf die erfindungsgemäß eingesetzten Bestandteile bzw. Produkte, wie Graphitpartikel, Rußpartikel, Kohlenstofffasern sowie weitere partikuläre Bestandteile, kann die Bestimmung der entsprechenden Teilchen- bzw. Partikelgrößen bzw. Abmessungen bzw. Ausmaße (wie Faserlänge, Faserdurch messer oder dergleichen) anhand von dem Fachmann an sich wohlbekannten Verfahren vorgenommen werden. Insbesondere können die Größen im Allgemeinen mittels Lichtbeugung, insbesondere Laserbeugung (Laserdiffraktomet- rie), bestimmt werden. Insbesondere im Hinblick auf die erfindungsgemäß eingesetzten Graphitpartikel und Rußpartikel können die Teilchengrößen gemäß
der ISO 13320-1 bestimmt werden. Zudem kann auf die ASTM D3849 verwiesen werden. Weiterhin kann bezüglich der Bestimmung der Teilchengröße insbesondere auch auf A. Rawle, "Basic Principles of Particle-Size Analysis", Surface Coatings International, Part A, Issue 2003/02 , verwiesen werden. Zudem kann bezüglich der Bestimmung der Abmessungen der erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenstofffasern auf die ASTM D 4018-17 verwiesen werden. With regard to the components or products used according to the invention, such as graphite particles, soot particles, carbon fibers and other particulate components, the determination of the corresponding particle or particle sizes or dimensions or dimensions (such as fiber length, fiber diameter or the like) can be based on the Are carried out by methods well known to those skilled in the art. In particular, the sizes can generally be determined by means of light diffraction, in particular laser diffraction (laser diffractometry). In particular, with regard to the graphite particles and carbon black particles used according to the invention, the particle sizes according to of ISO 13320-1. In addition, reference can be made to ASTM D3849. Furthermore, with regard to the determination of the particle size, reference can also be made in particular to A. Rawle, "Basic Principles of Particle Size Analysis", Surface Coatings International, Part A, Issue 2003/02. In addition, reference can be made to ASTM D 4018-17 with regard to determining the dimensions of the carbon fibers used according to the invention.
Neben den Absolutwerten der vorliegend für die jeweiligen Bestandteile angeführten Größen bzw. Abmessungen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung weiterhin auch mittlere Größen sowie D50-Werte angeführt. Bei den mittleren Größen (wie beispielsweise mittlere Faserlänge, mittlerer Faserdurch messer, mittlere Teilchengröße oder dergleichen) handelt es sich insbesondere um das arithmetische Mittel aus der Summe der Größen der zugrundeliegenden einzelnen Teilchen und der Teilchenanzahl. Die D50-Werte treffen zudem eine Aussage über die Teilchengrößenverteilung, wobei der D50-Wert angibt, dass 50 % der Teilchen eine Größe bzw. ein Ausmaß aufweisen, welche bzw. welches kleiner oder gleich dem angegebenen Zahlenwert ist. In addition to the absolute values of the sizes or dimensions given here for the respective components, mean sizes and D 50 values are also given within the scope of the present invention. The mean sizes (such as mean fiber length, mean fiber diameter, mean particle size or the like) are in particular the arithmetic mean of the sum of the sizes of the underlying individual particles and the number of particles. The D 50 values also provide information about the particle size distribution, with the D 50 value indicating that 50% of the particles have a size or extent which is smaller than or equal to the numerical value given.
Im Nachfolgenden wird die vorliegende Erfindung nunmehr im Einzelnen weiterführend beschrieben: The present invention is now described in more detail below:
Erfindungsgemäß ist es insbesondere vorgesehen, dass die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Graphitpartikel und die Rußpartikel, jeweils elektrisch leitfähig sind. Folglich können die Graphitpartikel als Leitgraphitpartikel (partikulärer Leitgraphit bzw. partikulärer Leitfähigkeitsgraphit) ausgebildet sein bzw. können die Rußpartikel als Leitrußpartikel (partikulärer Leitruß bzw. partikulärer Leitfähigkeitsruß) bzw. als partikulärer Conductive Carbon Black ausgebildet sein. According to the invention, it is provided in particular that the graphite particles and/or the carbon black particles, preferably the graphite particles and the carbon black particles, are each electrically conductive. Consequently, the graphite particles can be designed as conductive graphite particles (particulate conductive graphite or particulate conductivity graphite) or the carbon black particles can be designed as conductive carbon black particles (particulate conductive carbon black or particulate conductivity carbon black) or as particulate conductive carbon black.
Gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform kann es zudem vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern und die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Kohlenstofffasern und die Graphitpartikel und die Rußpartikel, elektrisch leitfähig sind. According to a preferred embodiment according to the invention, it can also be provided that the carbon fibers and the graphite particles and/or the soot particles, preferably the carbon fibers and the graphite particles and the soot particles, are electrically conductive.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann, wie zuvor angeführt, die Basisrezeptur eine weitere Komponente (ii) (= zweite Komponente (ii)) umfassen, wobei die weitere Komponente (ii) Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte
und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, aufweist oder hieraus besteht. Erfindungsgemäß ist es dabei insbesondere vorgesehen, dass auch die Kohlenstofffasern elektrisch leitfähig sind. Folglich können für die weitere Komponente (ii) bzw. die Basisrezeptur nach der Erfindung elektrisch leitfähige Kohlenstofffasern, insbesondere elektrisch leitfähige carbonisierte bzw. graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise elektrisch leitfähige Graphitfasern, eingesetzt werden. According to an embodiment according to the invention, as stated above, the basic formulation can comprise a further component (ii) (=second component (ii)), the further component (ii) being carbon fibers, in particular carbonised ones and/or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers, or consists thereof. According to the invention, it is provided in particular that the carbon fibers are also electrically conductive. Consequently, electrically conductive carbon fibers, in particular electrically conductive carbonized or graphitized carbon fibers, preferably electrically conductive graphite fibers, can be used for the further component (ii) or the basic formulation according to the invention.
In diesem Zusammenhang kann es für die optionale Verwendung von insbesondere elektrisch leitfähigen Kohlenstofffasern auf Basis der weiteren Komponente (ii) erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern und die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Kohlenstofffasern und die Graphitpartikel und die Rußpartikel, elektrisch leitfähig sind. In this context, for the optional use of in particular electrically conductive carbon fibers based on the further component (ii), it can be provided according to the invention that the carbon fibers and the graphite particles and/or the carbon black particles, preferably the carbon fibers and the graphite particles and the carbon black particles, are electrically conductive are.
Wie zuvor angeführt, führt die Verwendung spezieller elektrisch leitfähiger Bestandteile in Form von Kohlenstofffasern einerseits sowie Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel und Rußpartikel, andererseits zu verbesserten elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften entsprechender resultierender Bauteile, insbesondere Betonbauteile, und zwar auch was deren gezielte Einsteilbarkeit und Homogenität in Bezug auf das Bauteil anbelangt. As mentioned above, the use of special electrically conductive components in the form of carbon fibers on the one hand and graphite particles and/or soot particles, in particular graphite particles and soot particles, on the other hand leads to improved electrical conductivity properties of the resulting components, in particular concrete components, and also what their targeted adjustability and homogeneity in Regarding the component.
Insgesamt wird auf Basis der erfindungsgemäß eingesetzten elektrisch leitfähigen Bestandteile sozusagen eine optimale Struktur innerhalb der (Beton-)Matrix der resultierenden Bauteile geschaffen, was die gezielte Einstellung der elektrischen Eigenschaften ermöglicht. Auf Basis der vorliegenden Erfindung können somit insgesamt unter Verwendung der Basisrezeptur nach der Erfindung bzw. der nachfolgend noch angeführten hydraulischen Bindemittelzusammensetzung insgesamt Bauteile, insbesondere Betonbauteile, bereitgestellt werden, welche in definierter Weise elektrisch leitfähig ausgebildet sind und dabei auch antistatische bzw. elektrodissipative Eigenschaften aufweisen. Overall, on the basis of the electrically conductive components used according to the invention, an optimal structure, so to speak, is created within the (concrete) matrix of the resulting components, which enables the electrical properties to be set in a targeted manner. On the basis of the present invention, components, in particular concrete components, which are designed to be electrically conductive in a defined manner and also have antistatic or electrodissipative properties, can thus be provided overall using the basic formulation according to the invention or the hydraulic binder composition specified below.
Wie zuvor angeführt, führt die Verwendung spezieller elektrisch leitfähiger Bestandteile in Form von Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel und Rußpartikel einerseits sowie gegebenenfalls Kohlenstofffasern andererseits zu verbesserten elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften
resultierender Bauteile, insbesondere Betonbauteile, und zwar auch was deren gezielte Einsteilbarkeit und Homogenität in Bezug auf das Bauteil anbelangt. As mentioned above, the use of special electrically conductive components in the form of graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles and carbon black particles on the one hand and optionally carbon fibers on the other leads to improved electrical conductivity properties resulting components, in particular concrete components, also in terms of their targeted adjustability and homogeneity in relation to the component.
Insgesamt wird auf Basis der erfindungsgemäß eingesetzten elektrisch leitfähigen Bestandteile sozusagen eine optimale Struktur innerhalb der (Beton-)Matrix der resultierenden Bauteile geschaffen, was die gezielte Einstellung der elektrischen Eigenschaften ermöglicht. Auf Basis der vorliegenden Erfindung können somit insgesamt unter Verwendung der Basisrezeptur nach der Erfindung bzw. der nachfolgend noch angeführten hydraulischen Bindemittelzusammensetzung insgesamt Bauteile, insbesondere Betonbauteile, bereitgestellt werden, welche in definierter Weise elektrisch leitfähig ausgebildet sind und dabei auch antistatische bzw. elektrodissipative Eigenschaften aufweisen. Overall, on the basis of the electrically conductive components used according to the invention, an optimal structure, so to speak, is created within the (concrete) matrix of the resulting components, which enables the electrical properties to be set in a targeted manner. On the basis of the present invention, components, in particular concrete components, which are designed to be electrically conductive in a defined manner and also have antistatic or electrodissipative properties, can thus be provided overall using the basic formulation according to the invention or the hydraulic binder composition specified below.
Erfindungsgemäß hat es sich dabei von Vorteil erwiesen, wenn die zugrundeliegenden Bestandteile als solche die nachfolgend angeführten elektrischen Eigenschaften aufweisen. Die entsprechenden Eigenschaften können dabei insbesondere gemäß der ISO 13931 :2013 bestimmt werden: According to the invention, it has proven advantageous if the underlying components as such have the electrical properties listed below. The corresponding properties can be determined in particular according to ISO 13931:2013:
Insbesondere können die Kohlenstofffasern, die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, unabhängig voneinander, jeweils eine elektrische Leitfähigkeit, insbesondere spezifische elektrische Leitfähigkeit, im Bereich von 1013 S/cm bis 106 S/cm, insbesondere im Bereich von 1012 S/cm bis 105 S/cm, vorzugsweise im Bereich von 101° bis 104 S/cm, bevorzugt im Bereich von 109 bis 103 S/cm, aufweisen. Die vorliegenden Leitfähigkeiten beziehen sich dabei insbesondere auf die zugrundeliegenden Teilchen bzw. Partikel als solche. In particular, the carbon fibers, the graphite particles and/or the soot particles, independently of one another, can each have an electrical conductivity, in particular specific electrical conductivity, in the range from 10 13 S/cm to 10 6 S/cm, in particular in the range from 10 12 S/cm to 10 5 S/cm, preferably in the range from 10 1 ° to 10 4 S/cm, preferably in the range from 10 9 to 10 3 S/cm. The present conductivities relate in particular to the underlying particles or particles as such.
Insbesondere verhält es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung zudem derart, dass die Kohlenstofffasern eine elektrische Leitfähigkeit, insbesondere spezifische elektrische Leitfähigkeit, im Bereich von 0,1 S/cm bis 10.000 S/cm, insbesondere im Bereich von 0,2 S/cm bis 2.000 S/cm, vorzugsweise im Bereich von 0,35 S/cm bis 1.000 S/cm, bevorzugt im Bereich von 0,4 S/cm bis 700 S/cm, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen. In particular, it is also in the context of the present invention such that the carbon fibers have an electrical conductivity, in particular specific electrical conductivity, in the range from 0.1 S / cm to 10,000 S / cm, in particular in the range from 0.2 S / cm to 2000 S/cm, preferably in the range from 0.35 S/cm to 1000 S/cm, preferably in the range from 0.4 S/cm to 700 S/cm, in particular based on a single fiber (single filament).
Weiterführend können die Kohlenstofffasern im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen elektrischen Widerstand, insbesondere spezifischen elektrischen Widerstand, im Bereich von 0,0001 W-cm bis 10 Q cm, insbesondere im Bereich von 0,0005 Q cm bis 5 Q cm, vorzugsweise im
Bereich von 0,001 W-crn bis 3 Q cm, bevorzugt im Bereich von 0,0015 Q cm bis 2,5 Q cm, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen. Furthermore, the carbon fibers in the context of the present invention can have an electrical resistance, in particular specific electrical resistance, in the range from 0.0001 W cm to 10 Ω cm, in particular in the range from 0.0005 Ω cm to 5 Ω cm, preferably in range from 0.001 W cm to 3 Ω cm, preferably in the range from 0.0015 Ω cm to 2.5 Ω cm, in particular based on a single fiber (single filament).
Was die Ausbildung einer definierten elektrischen Leitfähigkeit für die unter Verwendung der Basisrezeptur nach der Erfindung bereitgestellten Bauteile, insbesondere Betonbauteile, betrifft, so ist auch die Menge der jeweils elektrisch leitfähigen Bestandteile bzw. der Graphitpartikel und/oder der Rußpartikel sowie der gegebenenfalls weiterhin eingesetzten Kohlenstofffasern in Bezug auf die erfindungsgemäße Basisrezeptur von Bedeutung. As far as the development of a defined electrical conductivity for the components provided using the basic formulation according to the invention, in particular concrete components, is concerned, the amount of the respective electrically conductive components or the graphite particles and/or the carbon black particles and the carbon fibers that may also be used in Reference to the basic formulation of the invention.
So kann die Basisrezeptur die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 15 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 12 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew. -% bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthalten. Thus, the basic formulation can contain the graphite particles in an amount ranging from 0.005% by weight to 15% by weight, in particular in the range from 0.01% by weight to 12% by weight, preferably in the range from 0.05% by weight % to 10% by weight, preferably in the range from 0.1% by weight to 8% by weight, based on the basic formulation.
Weiterhin kann die Basisrezeptur die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,0001 Gew.-% bis 5 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 4 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 3 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthalten. Furthermore, the base formulation can contain the carbon black particles in an amount in the range from 0.0001% by weight to 5% by weight, in particular in the range from 0.001% by weight to 4% by weight, preferably in the range from 0.005% by weight. % to 3% by weight, preferably in the range from 0.01% by weight to 2.5% by weight, based on the basic formulation.
Weiterhin haben sich für die gegebenenfalls verwendeten Kohlenstofffasern die folgenden Mengen bewährt: Furthermore, the following quantities have proven useful for the carbon fibers that may be used:
In diesem Zusammenhang kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere vorgesehen sein, dass die Basisrezeptur die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 8 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 6 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält. In this context, it can be provided within the scope of the present invention that the basic recipe contains the carbon fibers in an amount in the range from 0.001% by weight to 10% by weight, in particular in the range from 0.005% by weight to 8% by weight. -%, preferably in the range from 0.01% by weight to 6% by weight, preferably in the range from 0.02% by weight to 5% by weight, particularly preferably in the range from 0.02% by weight % to 2% by weight, based on the basic formulation.
Gleichermaßen kann die Basisrezeptur die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 0,001 Vol.-% bis 10 Vol.-%, insbesondere im Bereich von 0,005 Vol.-% bis 5 Vol.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Vol.-% bis 3 Vol.-%, bevorzugt im Bereich von 0,015 Vol.-% bis 2,5 Vol.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthalten.
Weiterhin kommt auch den jeweiligen Gewichtsverhältnissen der erfindungsgemäß eingesetzten Bestandteile in Form der Graphitpartikel bzw. Rußpartikel sowie gegebenenfalls der Kohlenstofffasern im Hinblick auf die Ausbildung einer definierten elektrischen Leitfähigkeit eine Bedeutung zu. Auf Basis speziell eingestellter Gewichtsverhältnisse kann die in dem unter Verwendung der Basisrezeptur nach der Erfindung hergestellten Bauteil, insbesondere Betonbauteil, vorliegende elektrisch leitfähige Struktur weiterführend optimiert werden, beispielsweise was das zuvor angeführte Auffüllen von Lücken zwischen den Graphitpartikel bzw. Rußpartikel bzw. den Kohlenstofffasern anbelangt. Likewise, the base recipe can contain the carbon fibers in an amount in the range from 0.001% by volume to 10% by volume, in particular in the range from 0.005% by volume to 5% by volume, preferably in the range from 0.01% by volume. % to 3% by volume, preferably in the range from 0.015% by volume to 2.5% by volume, based on the basic formulation. Furthermore, the respective weight ratios of the components used according to the invention in the form of the graphite particles or soot particles and optionally the carbon fibers are also important with regard to the formation of a defined electrical conductivity. On the basis of specially adjusted weight ratios, the electrically conductive structure present in the component produced using the basic recipe according to the invention, in particular concrete component, can be further optimized, for example with regard to the previously mentioned filling of gaps between the graphite particles or soot particles or the carbon fibers.
So kann die Basisrezeptur die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Rußpartikeln [Graphitparti kel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1 , vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1 ,5 : 1 , bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1 , enthalten. Thus, the basic formulation can contain the graphite particles and the carbon black particles in a weight ratio of graphite particles to carbon black particles [graphite particles: carbon black particles] in the range from 500:1 to 1:2, in particular in the range from 200:1 to 1:1, preferably in the range from 100 : 1 to 1.5:1, preferably in the range from 10:1 to 2:1, particularly preferably in the range from 6:1 to 3:1.
Weiterhin kann es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen sein, dass die Basisrezeptur die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Kohlenstofffasern [Graphitparti kel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 1 .500 : 1 bis 1 : 5, insbesondere im Bereich von 1.000 : 1 bis 1 : 1 , vorzugsweise im Bereich von 500 : 1 bis 2 : 1 , bevorzugt im Bereich von 300 : 1 bis 3 : 1 , enthält. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es dabei von Vorteil, wenn die Basisrezeptur die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Kohlenstofffasern [Graphitpartikeln : Kohlenstofffasern] von größer 1 , insbesondere größer 1 ,5, vorzugsweise größer 2, enthält. Furthermore, it can be provided according to the invention in particular that the basic recipe contains the graphite particles and the carbon fibers in a weight ratio of graphite particles to carbon fibers [graphite particles: carbon fibers] in the range from 1,500: 1 to 1: 5, in particular in the range from 1,000: 1 to 1:1, preferably in the range from 500:1 to 2:1, preferably in the range from 300:1 to 3:1. In the context of the present invention, it is advantageous if the base formulation contains the graphite particles and the carbon fibers in a weight ratio of graphite particles to carbon fibers [graphite particles:carbon fibers] of greater than 1, in particular greater than 1.5, preferably greater than 2.
Darüber hinaus kann die Basisrezeptur die Rußpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Rußpartikeln zu Kohlenstofffasern [Rußpartikel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 50 : 1 bis 1 : 500, insbesondere im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 300, vorzugsweise im Bereich von 7 : 1 bis 1 : 150, bevorzugt im Bereich von 5 : 1 bis 1 : 100, enthalten. In addition, the base formulation can contain the soot particles and the carbon fibers in a weight ratio of soot particles to carbon fibers [soot particles: carbon fibers] in the range from 50:1 to 1:500, in particular in the range from 10:1 to 1:300, preferably in the range from 7 : 1 to 1:150, preferably in the range from 5:1 to 1:100.
Was darüber hinaus die erfindungsgemäß verwendeten Graphitpartikel anbelangt, so können diese insbesondere die nachfolgend angeführten Eigenschaften aufweisen:
Erfindungsgemäß kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Graphitpartikel synthetisch oder natürlich, insbesondere synthetisch, sind. Erfindungsgemäß kommen somit in bevorzugter weise synthetische Graphitpartikel zum Einsatz. Furthermore, as far as the graphite particles used according to the invention are concerned, they can have the properties listed below in particular: According to the invention, it can be provided in particular that the graphite particles are synthetic or natural, in particular synthetic. According to the invention, synthetic graphite particles are therefore preferably used.
Im Allgemeinen können die Graphitpartikel im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine absolute Teilchengröße im Bereich von 0,05 pm bis 120 gm, insbesondere im Bereich von 0,3 pm bis 110 pm, vorzugsweise im Bereich von 0,5 pm bis 100 pm, bevorzugt im Bereich von 1 ,5 pm bis 90 pm, aufweisen. Insbesondere können die Graphitpartikel eine mittlere Teilchengröße, insbesondere eine mittlere Teilchengröße D50, im Bereich von 0,1 pm bis 100 pm, insbesondere im Bereich von 0,5 pm bis 80 pm, vorzugsweise im Bereich von 1 pm bis 50 pm, bevorzugt im Bereich von 2 pm bis 40 pm, aufweisen. Die vorgenannten Teilchengrößen gehen insbesondere auch mit einer optimierten Inkorporation der Graphitpartikel in die auf Basis der erfindungsgemäßen Basisrezeptur erhältliche Bindemittelzusammen setzung bzw. der resultierenden Bauteile, insbesondere Betonbauteile einher, und zwar auch was die Ausbildung einer weiterführend optimierten elektrisch leitfähigen Struktur innerhalb des Bauteils, insbesondere Betonbauteils, im Zusammenspiel mit den Rußpartikeln bzw. den gegebenenfalls vorhandenen Kohlenstofffasern anbelangt. In general, the graphite particles in the context of the present invention can have an absolute particle size in the range from 0.05 μm to 120 μm, in particular in the range from 0.3 μm to 110 μm, preferably in the range from 0.5 μm to 100 μm, preferably in range from 1.5 μm to 90 μm. In particular, the graphite particles can have an average particle size, in particular an average particle size D50, in the range from 0.1 μm to 100 μm, in particular in the range from 0.5 μm to 80 μm, preferably in the range from 1 μm to 50 μm, preferably in the range from 2 pm to 40 pm. The aforementioned particle sizes also go hand in hand with an optimized incorporation of the graphite particles into the binder composition obtainable on the basis of the basic formulation according to the invention or into the resulting components, in particular concrete components, and also what the formation of a further optimized electrically conductive structure within the component, in particular concrete component , in interaction with the soot particles or the carbon fibers that may be present.
Weiterhin können die Graphitpartikel eine spezifische Oberfläche (BET-Oberfläche) im Bereich von 1 m2/g bis 1.000 m2/g, insbesondere im Bereich von 2 m2/g bis 500 m2/g, vorzugsweise im Bereich von 4 m2/g bis 400 m2/g, bevorzugt im Bereich von 5 m2/g bis 300 m2/g, aufweisen. Furthermore, the graphite particles can have a specific surface area (BET surface area) in the range from 1 m 2 /g to 1,000 m 2 /g, in particular in the range from 2 m 2 /g to 500 m 2 /g, preferably in the range from 4 m 2 /g to 400 m 2 /g, preferably in the range from 5 m 2 /g to 300 m 2 /g.
Die Bestimmung der spezifischen Oberfläche gemäß BET ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Sämtliche BET-Oberflächenangaben können gemäß der DIN ISO 9277:2003-05 bestimmt werden. Für weitergehende Einzelheiten zur Bestimmung der BET-Oberfläche bzw. zu der BET-Methode kann auf Römpp Chemielexikon, 10. Auflage, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart/New York, Stichwort: "BET-Methode", einschließlich der dort referierten Literatur, und auf Winnacker- Küchler (3. Auflage), Band 7, Seiten 93 ff., sowie auf Z. Anal. Chem., 238, Seiten 187-193 (1968), verwiesen werden. Zudem kann verwiesen werden auf die wissenschaftliche Publikation gemäß S. Brunnauer, P. H. Emmett, E. Teller: "Adsorption of gases on multimolecular layers", Journal of the American Chemical Society, 60, Nr. 2, 1938, Seiten 309 bis 319.
Die Graphitpartikel können zudem folgende Eigenschaften aufweisen: The determination of the specific surface according to BET is known in principle to the person skilled in the art. All BET surface area data can be determined according to DIN ISO 9277:2003-05. For further details on determining the BET surface area or the BET method, see Römpp Chemielexikon, 10th edition, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart/New York, keyword: "BET method", including the literature referenced there, and on Winnacker-Küchler (3rd edition), volume 7, pages 93 ff., and on Z. Anal. Chem., 238, pp. 187-193 (1968). In addition, reference can be made to the scientific publication according to S. Brunnauer, PH Emmett, E. Teller: "Adsorption of gases on multimolecular layers", Journal of the American Chemical Society, 60, No. 2, 1938, pages 309 to 319. The graphite particles can also have the following properties:
Die Graphitpartikel können zudem einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 80 Gew.-%, insbesondere mindestens 90 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 95 Gew.-%, bevorzugt mindestens 98 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,5 Gew.-%, weiter bevorzugt mindestens 99,9 Gew.-%, bezogen auf die Graphitpartikel, aufweisen. The graphite particles can also have a carbon content of at least 80% by weight, in particular at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, preferably at least 98% by weight, particularly preferably at least 99% by weight, very particularly preferably at least 99.5% by weight, more preferably at least 99.9% by weight, based on the graphite particles.
Insbesondere können die Graphitpartikel einen Kohlenstoffgehalt im Bereich von 80 Gew.-% bis 99,999 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 90 Gew.-% bis 99,5 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 95 Gew.-% bis 99 Gew.-%, bezogen auf die Graphitpartikel, aufweisen. In particular, the graphite particles can have a carbon content in the range from 80% by weight to 99.999% by weight, in particular in the range from 90% by weight to 99.5% by weight, preferably in the range from 95% by weight to 99 % by weight, based on the graphite particles.
Die Graphitpartikel können außerdem eine Stampfdichte im Bereich von 0,4 g/cm3 bis 2 g/cm3, insbesondere im Bereich von 0,6 g/cm3 bis 1 ,5 g/cm3, vorzugsweise im Bereich von 0,7 g/cm3 bis 1 ,2 g/cm3, aufweisen. Die Stampfdichte kann insbesondere gemäß der DIN EN ISO 787-11 bestimmt werden. The graphite particles can also have a tamped density in the range from 0.4 g/cm 3 to 2 g/cm 3 , in particular in the range from 0.6 g/cm 3 to 1.5 g/cm 3 , preferably in the range from 0.7 g/cm 3 to 1.2 g/cm 3 . The tamped density can be determined in particular according to DIN EN ISO 787-11.
Hinsichtlich der zuvor angeführten Graphitpartikel können markt- bzw. handelsübliche Produkte verwendet werden, wie Grafit® AL 0699, Grafit® GHL 1660 bzw. Grafit® FL 0899 der Firma Grafitbergbau Kaisersberg GmbH, Österreich, sowie Mechano-Lube® 1 P9 bzw. Mechano-Lube® 3P2 der Firma H.C. Carbon GmbH, Deutschland, sowie GraphTherm® 23/99.9 oder GraphCond® 15/95 der Firma Georg H. Luh GmbH, Deutschland. With regard to the graphite particles listed above, commercially available products can be used, such as Grafit ® AL 0699, Grafit ® GHL 1660 or Grafit ® FL 0899 from Grafitbergbau Kaisersberg GmbH, Austria, as well as Mechano-Lube ® 1 P9 or Mechano- Lube® 3P2 from HC Carbon GmbH, Germany, and GraphTherm® 23/99.9 or GraphCond® 15/95 from Georg H. Luh GmbH, Germany.
Darüber hinaus können die erfindungsgemäß eingesetzten Rußpartikel insbesondere die folgenden Eigenschaften aufweisen: In addition, the carbon black particles used according to the invention can have the following properties in particular:
Im Allgemeinen können die Rußpartikel eine absolute Teilchengröße im Bereich von 8 nm bis 82 nm, insbesondere im Bereich von 12 nm bis 72 nm, vorzugsweise im Bereich von 12 nm bis 47 nm, bevorzugt im Bereich von 18 nm bis 32 nm, aufweisen. Insbesondere können die Rußpartikel eine mittlere Teilchengröße, insbesondere eine mittlere Teilchengröße D50, im Bereich von 10 nm bis 80 nm, insbesondere im Bereich von 15 nm bis 70 nm, vorzugsweise im Bereich von 15 nm bis 45 nm, bevorzugt im Bereich von 20 nm bis 30 nm, aufweisen. Was die zuvor angeführten Teilchengrößen anbelangt, so gehen diese insbesondere mit einer optimierten Integration der
Rußpartikel in Bezug auf das resultierende Bauteil, insbesondere Betonbau teil, einher, wobei die Rußpartikel insbesondere die zwischen den Kohlen stofffasern bzw. Graphitpartikeln vorliegenden Lücken auffüllen. In general, the soot particles can have an absolute particle size in the range from 8 nm to 82 nm, in particular in the range from 12 nm to 72 nm, preferably in the range from 12 nm to 47 nm, preferably in the range from 18 nm to 32 nm. In particular, the soot particles can have an average particle size, in particular an average particle size D50, in the range from 10 nm to 80 nm, in particular in the range from 15 nm to 70 nm, preferably in the range from 15 nm to 45 nm, preferably in the range from 20 nm to 30 nm. As far as the particle sizes mentioned above are concerned, they go in particular with an optimized integration of the Soot particles in relation to the resulting component, in particular a concrete component, accompanied, with the soot particles filling in particular the gaps present between the carbon fibers or graphite particles.
Darüber hinaus können die Rußpartikel eine spezifische Oberfläche (BET- Oberfläche) im Bereich von 50 m2/g bis 1.000 m2/g, insbesondere im Bereich von 80 m2/g bis 650 m2/g, vorzugsweise im Bereich von 90 m2/g bis 250 m2/g, bevorzugt im Bereich von 105 m2/g bis 150 m2/g, aufweisen. Gleichermaßen können die Rußpartikel eine STASA-Oberfläche (Statistische Dicke- Oberfläche) im Bereich von 10 m2/g bis 500 m2/g, insbesondere im Bereich von 30 m2/g bis 400 m2/g, vorzugsweise im Bereich von 50 m2/g bis 250 m2/g, bevorzugt im Bereich von 70 m2/g bis 150 m2/g, aufweisen. Diesbezüglich kann auch auf die ASTM D6556 verwiesen werden. In addition, the carbon black particles can have a specific surface area (BET surface area) in the range from 50 m 2 /g to 1000 m 2 /g, in particular in the range from 80 m 2 /g to 650 m 2 /g, preferably in the range from 90 m 2 /g to 250 m 2 /g, preferably in the range of 105 m 2 /g to 150 m 2 /g. Likewise, the carbon black particles can have a STASA surface area (Statistical Thickness Surface Area) in the range from 10 m 2 /g to 500 m 2 /g, in particular in the range from 30 m 2 /g to 400 m 2 /g, preferably in the range from 50 m 2 /g to 250 m 2 /g, preferably in the range from 70 m 2 /g to 150 m 2 /g. In this regard, reference can also be made to ASTM D6556.
Darüber hinaus können die Rußpartikel eine Ölabsorption im Bereich von 50 ml/100g bis 1.000 ml/100g, insbesondere im Bereich von 80 ml/100g bis 420 ml/100g, vorzugsweise im Bereich von 100 ml/100g bis 250 ml/100g, bevorzugt im Bereich von 110 ml/100g bis 200 ml/100g, besonders bevorzugt im Bereich von 115 ml/100g bis 150 ml/100g, aufweisen. Die Öladsorptions zahl (0/7 Adsorption Number OAN) kann insbesondere auf Basis der ASTM D2414 bestimmt werden. In addition, the soot particles can have an oil absorption in the range from 50 ml/100g to 1,000 ml/100g, in particular in the range from 80 ml/100g to 420 ml/100g, preferably in the range from 100 ml/100g to 250 ml/100g, preferably in range from 110 ml/100g to 200 ml/100g, particularly preferably in the range from 115 ml/100g to 150 ml/100g. The oil adsorption number (0/7 adsorption number OAN) can be determined in particular on the basis of ASTM D2414.
Zudem können die Rußpartikel eine lodzahl im Bereich von 10 mg/g bis 500 mg/g, insbesondere im Bereich von 20 mg/g bis 400 mg/g, vorzugsweise im Bereich von 50 mg/g bis 300 mg/g, bevorzugt im Bereich von 80 mg/g bis 200 mg/g, aufweisen. Diesbezüglich kann auf die ASTM D1510 verwiesen werden. In addition, the carbon black particles can have an iodine number in the range from 10 mg/g to 500 mg/g, in particular in the range from 20 mg/g to 400 mg/g, preferably in the range from 50 mg/g to 300 mg/g, preferably in the range from 80 mg/g to 200 mg/g. In this regard, reference can be made to ASTM D1510.
Die Rußpartikel können weiterhin einen Aschegehalt von höchstens 1 ,5 Gew.-%, insbesondere höchstens 1 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 0,8 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,5 Gew.-%, aufweisen. In diesem Zusammenhang kann auf die ASTM D1619 verwiesen werden. The soot particles can also have an ash content of at most 1.5% by weight, in particular at most 1% by weight, preferably at most 0.8% by weight, preferably at most 0.5% by weight. In this context, reference can be made to ASTM D1619.
Im Hinblick auf die erfindungsgemäß eingesetzten Rußpartikel können markt- bzw. handelsübliche Produkte verwendet werden, wie Raven® P der Firma Aditya Birla Group (Birla Carbon). Zudem können die Produkte Chezacarb® A der Firma Unipetrol GmbH, Deutschland, sowie Printex® XE-2B der Firma Orion Engineered Carbon, Deutschland, und Vulcan® XC72 der Firma Cabot Corp, Lettland, sowie
weiterhin Super P® der Firma Imersys Graphite & Carbon, Schweiz, erfindungsgemäß eingesetzt werden. With regard to the carbon black particles used according to the invention, commercially available products can be used, such as Raven( R ) P from the Aditya Birla Group (Birla Carbon). In addition, the products Chezacarb ® A from Unipetrol GmbH, Germany, and Printex ® XE-2B from Orion Engineered Carbon, Germany, and Vulcan ® XC72 from Cabot Corp, Latvia, and furthermore Super P ® from Imersys Graphite & Carbon, Switzerland, can be used according to the invention.
Was weiterhin die erfindungsgemäß gegebenenfalls verwendeten Kohlenstoff fasern anbelangt, so können diese insbesondere die nachfolgend angeführten Eigenschaften aufweisen: Furthermore, as far as the carbon fibers used according to the invention are concerned, they can have the properties listed below in particular:
Erfindungsgemäß hat es sich von Vorteil erwiesen, wenn die Kohlenstofffasern eine absolute Faserlänge im Bereich von 0,4 mm bis 16 mm, insbesondere im Bereich von 0,9 mm bis 11 mm, vorzugsweise im Bereich von 1 ,5 mm bis 9 mm, bevorzugt im Bereich von 2 mm bis 8 mm, aufweisen. Gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform weisen die Kohlenstofffasern eine absolute Faserlänge von etwa 3 mm oder von etwa 6 mm auf. In Bezug auf die erfindungsgemäße Basisrezeptur kann in diesem Zusammenhang auch eine Mischung auf Basis von Kohlenstofffasern mit einer absoluten Faserlänge von etwa 3 mm und Kohlenstofffasern mit einer absoluten Faserlänge von etwa 6 mm eingesetzt werden. According to the invention, it has proven advantageous if the carbon fibers have an absolute fiber length in the range from 0.4 mm to 16 mm, in particular in the range from 0.9 mm to 11 mm, preferably in the range from 1.5 mm to 9 mm in the range from 2 mm to 8 mm. According to an embodiment preferred according to the invention, the carbon fibers have an absolute fiber length of approximately 3 mm or approximately 6 mm. With regard to the basic formulation according to the invention, a mixture based on carbon fibers with an absolute fiber length of about 3 mm and carbon fibers with an absolute fiber length of about 6 mm can also be used in this context.
Insbesondere können die Kohlenstofffasern eine mittlere Faserlänge, insbesondere eine mittlere Faserlänge D50, im Bereich von 0,5 mm bis 15 mm, insbesondere im Bereich von 1 mm bis 10 mm, vorzugsweise im Bereich von 2 mm bis 8 mm, bevorzugt im Bereich von 2,5 mm bis 7 mm, aufweisen. Auch diesbezüglich hat es sich von Vorteil erwiesen, wenn die Kohlenstofffasern eine mittlere Faserlänge, insbesondere eine mittlere Faserlänge D50, von etwa 3 mm oder von etwa 6 mm, aufweisen. Dabei kann auch eine entsprechende Mischung eingesetzt werden. In particular, the carbon fibers can have an average fiber length, in particular an average fiber length D 50 , in the range from 0.5 mm to 15 mm, in particular in the range from 1 mm to 10 mm, preferably in the range from 2 mm to 8 mm, preferably in the range from 2.5 mm to 7 mm. In this regard, too, it has proven advantageous if the carbon fibers have an average fiber length, in particular an average fiber length D 50 , of approximately 3 mm or approximately 6 mm. A corresponding mixture can also be used here.
Kohlenstofffasern mit den zuvor angeführten Faserlängen können insbesondere durch Schneiden zugrundeliegender Kohlenstofffäden erhalten werden. Insbesondere kann es sich bei den zuvor genannten Kohlenstofffasern um geschnittene Kohlenstofffasern handeln. Carbon fibers with the above fiber lengths can be obtained in particular by cutting underlying carbon filaments. In particular, the aforementioned carbon fibers can be cut carbon fibers.
Darüber hinaus können die erfindungsgemäß gegebenfalls eingesetzten Kohlenstofffasern einen absoluten Faserdurchmesser im Bereich von 4 pm bis 42 pm, insbesondere im Bereich von 7 pm bis 27 pm, vorzugsweise im Bereich von 9 pm bis 22 pm, aufweisen. Zudem können die Kohlenstofffasern einen mittleren Faserdurchmesser, insbesondere mittleren Faserdurchmesser D50, im Bereich von
5 mih bis 40 mih, insbesondere im Bereich von 8 miti bis 25 miti, vorzugsweise im Bereich von 10 miti bis 20 miti, aufweisen. In addition, the carbon fibers optionally used according to the invention can have an absolute fiber diameter in the range from 4 μm to 42 μm, in particular in the range from 7 μm to 27 μm, preferably in the range from 9 μm to 22 μm. In addition, the carbon fibers can have an average fiber diameter, in particular average fiber diameter D 50 , in the range from 5 m/h to 40 m/h, in particular in the range from 8 m/h to 25 m/h, preferably in the range from 10 m/h to 20 m/h.
Hinsichtlich der der erfindungsgemäß gegebenenfalls eingesetzten Kohlenstoff fasern zugrundeliegenden Faserlänge und dem Faserdurchmesser hat es sich gleichermaßen als vorteilhaft erwiesen, wenn hierbei ein spezielles Verhältnis vorliegt: So kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern ein Aspektverhältnis, berechnet als Verhältnis von Faserlänge zu Faserdurch messer und bezogen auf eine Einzelfaser, im Bereich von 2 bis 4.000, insbesondere im Bereich von 5 bis 3.000, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 2.000, bevorzugt im Bereich von 100 bis 1.500, aufweisen. With regard to the fiber length on which the carbon fibers optionally used according to the invention are based and the fiber diameter, it has proven to be equally advantageous if there is a special ratio: It can be provided according to the invention that the carbon fibers have an aspect ratio, calculated as the ratio of fiber length to fiber diameter and based on an individual fiber, in the range from 2 to 4000, in particular in the range from 5 to 3000, preferably in the range from 10 to 2000, preferably in the range from 100 to 1500.
Weiterhin können die Kohlenstofffasern eine Dichte im Bereich von 0,5 g/cm3 bis 5 g/cm3, insbesondere im Bereich von 0,8 g/cm3 bis 4 g/cm3, vorzugsweise im Bereich von 1 g/cm3 bis 3 g/cm3, bevorzugt im Bereich von 1 ,2 g/cm3 bis 2,5 g/cm3, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,4 g/cm3 bis 2 g/cm3, aufweisen. Zudem können die Kohlenstofffasern eine Schüttdichte im Bereich von 5 g/l bis 800 g/l, insbesondere im Bereich von 7,5 g/l bis 600 g/l, vorzugsweise im Bereich von 10 g/l bis 500 g/l, aufweisen. Furthermore, the carbon fibers can have a density in the range from 0.5 g/cm 3 to 5 g/cm 3 , in particular in the range from 0.8 g/cm 3 to 4 g/cm 3 , preferably in the range from 1 g/cm 3 to 3 g/cm 3 , preferably in the range from 1.2 g/cm 3 to 2.5 g/cm 3 , particularly preferably in the range from 1.4 g/cm 3 to 2 g/cm 3 . In addition, the carbon fibers can have a bulk density in the range from 5 g/l to 800 g/l, in particular in the range from 7.5 g/l to 600 g/l, preferably in the range from 10 g/l to 500 g/l .
Weiterhin ist auch die mechanische Festigkeit der erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenstofffasern von Bedeutung: So kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern eine Zugfestigkeit im Bereich von 0,2 GPa bis 10 GPa, insbesondere im Bereich von 0,5 GPa bis 8 GPa, vorzugsweise im Bereich von 0,7 GPa bis 6 GPa, aufweisen. Zudem können die Kohlenstofffasern ein Zug-E- Modul (Elastizitätsmodul) im Bereich von 10 GPa bis 500 GPa, insbesondere im Bereich von 20 GPa bis 400 GPa, vorzugsweise im Bereich von 30 GPa bis 300 GPa, aufweisen. Die Bestimmung der angeführten Festigkeitseigenschaften kann insbesondere gemäß der ASTM C1557 erfolgen. Furthermore, the mechanical strength of the carbon fibers used according to the invention is also important: It can be provided according to the invention that the carbon fibers have a tensile strength in the range from 0.2 GPa to 10 GPa, in particular in the range from 0.5 GPa to 8 GPa, preferably in range from 0.7 GPa to 6 GPa. In addition, the carbon fibers can have a tensile modulus of elasticity (modulus of elasticity) in the range from 10 GPa to 500 GPa, in particular in the range from 20 GPa to 400 GPa, preferably in the range from 30 GPa to 300 GPa. The stated strength properties can be determined in particular in accordance with ASTM C1557.
Zudem sollten die Kohlenstofffasern eine definierte Bruchdehnung aufweisen. Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern eine Bruchdehnung im Bereich von 0,5 % bis 5 %, insbesondere im Bereich von 0,75 % bis 4 %, vorzugsweise im Bereich von 1 % bis 3 %, aufweisen. Die Bestimmung der Bruchdehnung kann insbesondere gemäß der DIN EN ISO 5079 erfolgen.
Die zuvor genannten Festigkeitseigenschaften der erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Kohlenstofffasern gehen mit dem Vorteil einher, dass das resultierende Bauteil, insbesondere Betonbauteil, trotz Inkorporation der entsprechenden Komponenten weiterhin eine hohe mechanische Festigkeit bzw. Stabilität aufweist. Folglich geht die Inkorporation der angeführten Kohlenstoff fasern in die (Beton-)Matrix nicht mit einer übermäßigen Destabilisierung des resultierenden Bauteils einher. Vielmehr können die eingesetzten Kohlenstofffasern sogar zu einer Verbesserung insbesondere der Biegefestigkeit der resultierenden Bauteile führen, und dies bei gleichzeitiger Bereitstellung einer definierten elektrischen Leitfähigkeit. In addition, the carbon fibers should have a defined elongation at break. According to the invention, it can be provided that the carbon fibers have an elongation at break in the range from 0.5% to 5%, in particular in the range from 0.75% to 4%, preferably in the range from 1% to 3%. The elongation at break can be determined in accordance with DIN EN ISO 5079 in particular. The aforementioned strength properties of the carbon fibers preferably used according to the invention are associated with the advantage that the resulting component, in particular a concrete component, still has high mechanical strength or stability despite the incorporation of the corresponding components. Consequently, the incorporation of the mentioned carbon fibers into the (concrete) matrix is not accompanied by an excessive destabilization of the resulting component. Rather, the carbon fibers used can even lead to an improvement in particular in the flexural strength of the resulting components, while at the same time providing a defined electrical conductivity.
Erfindungsgemäß hat es sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kohlenstofffasern einen bestimmten Kohlenstoffgehalt aufweisen. In diesem Zusammenhang kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 90 Gew.-%, insbesondere mindestens 92 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 94 Gew.-%, bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, bezogen auf die Kohlenstofffasern, aufweisen. Hierdurch liegt in Bezug auf die Kohlenstofffasern selbst eine hohe Homogenität vor, was auch zu definierten elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften sowie zu einer definierten mechanischen Festigkeit der Kohlenstofffasern selbst führt. According to the invention, it has also proven to be advantageous if the carbon fibers have a specific carbon content. In this context, it can be provided according to the invention that the carbon fibers have a carbon content of at least 90% by weight, in particular at least 92% by weight, preferably at least 94% by weight, preferably at least 95% by weight, based on the carbon fibers , exhibit. As a result, there is a high level of homogeneity in relation to the carbon fibers themselves, which also leads to defined electrical conductivity properties and a defined mechanical strength of the carbon fibers themselves.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann es zudem vorgesehen sein, dass die Basisrezeptur und/oder die weitere Komponente (ii) zudem gemahlene bzw. gehäckselte, insbesondere gemahlene, Kohlenstofffasern (Zusatzkohlenstofffasern) enthält. According to one embodiment of the invention, it can also be provided that the basic formulation and/or the further component (ii) also contains ground or chopped, in particular ground, carbon fibers (additional carbon fibers).
Was die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern anbelangt, so können diese im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine elektrische Leitfähigkeit, insbesondere spezifische elektrische Leitfähigkeit, im Bereich von 0,1 S/cm bis 10.000 S/cm, insbesondere im Bereich von 0,2 S/cm bis 2.000 S/cm, vorzugsweise im Bereich von 0,35 S/cm bis 1.000 S/cm, bevorzugt im Bereich von 0,4 S/cm bis 700 S/cm, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen. As far as the ground or chopped carbon fibers are concerned, they can have an electrical conductivity, in particular specific electrical conductivity, in the range from 0.1 S/cm to 10,000 S/cm, in particular in the range from 0.2 S/cm, in the context of the present invention. cm to 2000 S/cm, preferably in the range from 0.35 S/cm to 1000 S/cm, preferably in the range from 0.4 S/cm to 700 S/cm, in particular based on a single fiber (single filament).
Entsprechend können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern einen elektrischen Widerstand, insbesondere spezifischen elektrischen Widerstand, im Bereich von 0,0001 W-cm bis 10 Q cm, insbesondere im Bereich von 0,0005 Q cm bis 5 Q cm, vorzugsweise im Bereich von
0,001 W-cm bis 3 W oiti, bevorzugt im Bereich von 0,0015 W-cm bis 2,5 W-ati, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen. Accordingly, the ground or chopped carbon fibers can have an electrical resistance, in particular specific electrical resistance, in the range from 0.0001 W cm to 10 Q cm, in particular in the range from 0.0005 Q cm to 5 Q cm, preferably in the range from 0.001 W-cm to 3 W oiti, preferably in the range from 0.0015 W-cm to 2.5 W-ati, in particular based on a single fiber (single filament).
Im Allgemeinen zeichnen sich die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern durch eine geringere Faserlänge im Vergleich zu den zuvor angeführten, insbesondere geschnittenen Kohlenstofffasern aus: So ist es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, dass die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern eine absolute Faserlänge im Bereich von 0,4 gm bis 1.100 gm, insbesondere im Bereich von 0,7 gm bis 950 gm, vorzugsweise im Bereich von 0,9 gm bis 850 gm, aufweisen. In general, the ground or chopped carbon fibers are characterized by a shorter fiber length compared to the above-mentioned, in particular chopped, carbon fibers: According to the invention, the ground or chopped carbon fibers have an absolute fiber length in the range of 0.4 gm to 1100 gm, in particular in the range from 0.7 gm to 950 gm, preferably in the range from 0.9 gm to 850 gm.
Insbesondere können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern eine mittlere Faserlänge, insbesondere eine mittlere Faserlänge D50, im Bereich von 0,5 gm bis 1.000 gm, insbesondere im Bereich von 0,8 gm bis 900 gm, vorzugsweise im Bereich von 1 gm bis 800 gm, aufweisen. In particular, the ground or chopped carbon fibers can have an average fiber length, in particular an average fiber length D 50 , in the range from 0.5 gm to 1,000 gm, in particular in the range from 0.8 gm to 900 gm, preferably in the range from 1 gm to 800 gm, exhibit.
Darüber hinaus können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern einen absoluten Faserdurchmesser im Bereich von 0,4 gm bis 32 gm, insbesondere im Bereich von 0,6 gm bis 22 gm, vorzugsweise im Bereich von 0,8 gm bis 17 gm, aufweisen. In addition, the ground or chopped carbon fibers can have an absolute fiber diameter in the range from 0.4 gm to 32 gm, in particular in the range from 0.6 gm to 22 gm, preferably in the range from 0.8 gm to 17 gm.
Weiterhin können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern einen mittleren Faserdurchmesser, insbesondere mittleren Faserdurchmesser D50, im Bereich von 0,5 gm bis 30 gm, insbesondere im Bereich von 0,7 gm bis 20 gm, vorzugsweise im Bereich von 0,9 gm bis 15 gm, aufweisen. Furthermore, the ground or chopped carbon fibers can have an average fiber diameter, in particular average fiber diameter D 50 , in the range from 0.5 gm to 30 gm, in particular in the range from 0.7 gm to 20 gm, preferably in the range from 0.9 gm to 15 gm.
Zudem können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern ein Aspektverhältnis, berechnet als Verhältnis von Faserlänge zu Faserdurch messer und bezogen auf eine Einzelfaser, im Bereich von 1 bis 100, insbesondere im Bereich von 2 bis 50, aufweisen. In addition, the ground or chopped carbon fibers can have an aspect ratio, calculated as the ratio of fiber length to fiber diameter and based on an individual fiber, in the range from 1 to 100, in particular in the range from 2 to 50.
Weiterhin können sich die gegebenenfalls vorgesehenen gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern durch folgende Eigenschaften auszeichnen: Furthermore, the optionally provided ground or chopped carbon fibers can be characterized by the following properties:
So können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern eine Dichte im Bereich von 0,5 g/cm3 bis 5 g/cm3, insbesondere im Bereich von 0,8 g/cm3 bis 4 g/cm3, vorzugsweise im Bereich von 1 g/cm3 bis 3 g/cm3, bevorzugt im Bereich von 1 ,2 g/cm3 bis 2,5 g/cm3, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,4 g/cm3 bis 2 g/cm3, aufweisen.
Weiterhin können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern eine Schüttdichte im Bereich von 10 g/l bis 1.500 g/l, insbesondere im Bereich von 20 g/l bis 1.200 g/l, vorzugsweise im Bereich von 50 g/l bis 1.000 g/l, aufweisen. The ground or chopped carbon fibers can have a density in the range from 0.5 g/cm 3 to 5 g/cm 3 , in particular in the range from 0.8 g/cm 3 to 4 g/cm 3 , preferably in the range from 1 g/cm 3 to 3 g/cm 3 , preferably in the range from 1.2 g/cm 3 to 2.5 g/cm 3 , particularly preferably in the range from 1.4 g/cm 3 to 2 g/cm 3 , exhibit. Furthermore, the ground or chopped carbon fibers can have a bulk density in the range from 10 g/l to 1,500 g/l, in particular in the range from 20 g/l to 1,200 g/l, preferably in the range from 50 g/l to 1,000 g/l , exhibit.
Zudem können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern eine Zugfestigkeit im Bereich von 0,2 GPa bis 10 GPa, insbesondere im Bereich von 0,5 GPa bis 8 GPa, vorzugsweise im Bereich von 0,7 GPa bis 6 GPa, aufweisen. In addition, the ground or chopped carbon fibers can have a tensile strength in the range from 0.2 GPa to 10 GPa, in particular in the range from 0.5 GPa to 8 GPa, preferably in the range from 0.7 GPa to 6 GPa.
Darüber hinaus können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern ein Zug-E-Modul (Elastizitätsmodul) im Bereich von 10 GPa bis 500 GPa, insbesondere im Bereich von 20 GPa bis 400 GPa, vorzugsweise im Bereich von 30 GPa bis 300 GPa, aufweisen. In addition, the ground or chopped carbon fibers can have a tensile modulus of elasticity (modulus of elasticity) in the range from 10 GPa to 500 GPa, in particular in the range from 20 GPa to 400 GPa, preferably in the range from 30 GPa to 300 GPa.
Zudem können die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern eine Bruchdehnung im Bereich von 0,5 % bis 5 %, insbesondere im Bereich von 0,75 % bis 4 %, vorzugsweise im Bereich von 1 % bis 3 %, aufweisen. In addition, the ground or chopped carbon fibers can have an elongation at break in the range from 0.5% to 5%, in particular in the range from 0.75% to 4%, preferably in the range from 1% to 3%.
Erfindungsgemäß kann es zudem vorgesehen sein, dass die gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 90 Gew.-%, insbesondere mindestens 92 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 94 Gew.-%, bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, bezogen auf die Kohlenstoff fasern, aufweisen. According to the invention, it can also be provided that the ground or chopped carbon fibers have a carbon content of at least 90% by weight, in particular at least 92% by weight, preferably at least 94% by weight, preferably at least 95% by weight, based on the carbon fibers have.
Die weitere Komponente (ii) kann dabei aus den Kohlenstofffasen sowie den weiteren gemahlenen bzw. gehäckselten Kohlenstofffasern bestehen. The other component (ii) can consist of the carbon fibers and the other ground or chopped carbon fibers.
Im Allgemeinen kann die Basisrezeptur die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 0,0001 Gew.-% bis 5 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 2 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthalten. In general, the basic formulation may contain the ground and/or chopped carbon fibers in an amount in the range from 0.0001% to 5% by weight, in particular in the range from 0.001% to 2% by weight, preferably in range from 0.01% by weight to 1% by weight, based on the basic formulation.
Was die erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenstofffasern im Allgemeinen darüber hinaus anbelangt, kann es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern bzw. die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern erhältlich bzw. erhalten sind durch Carbonisierung und/oder Graphitierung eines synthetischen Ausgangsmaterials, vorzugsweise Polyacrylnitril (PAN). Insbesondere wird typischerweise vor der Carbonisierung eine Oxidation
des Ausgangsmaterials durchgeführt. Derartige Kohlenstofffasern weisen besonders gute Eigenschaften auf. Erfindungsgemäß kann es auch vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern bzw. die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern, erhältlich sind durch Carbonisierung und/oder Graphitierung von Pech als Ausgangsmaterial. With regard to the carbon fibers used according to the invention in general, it can be provided according to the invention in particular that the carbon fibers or the ground and/or chopped carbon fibers are obtainable or obtained by carbonization and/or graphitization of a synthetic starting material, preferably polyacrylonitrile (PAN) . In particular, oxidation typically precedes carbonization of the starting material. Such carbon fibers have particularly good properties. According to the invention, it can also be provided that the carbon fibers or the ground and/or chopped carbon fibers are obtainable by carbonization and/or graphitization of pitch as the starting material.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann es zudem vorgesehen sein, dass die Kohlenstofffasern bzw. die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern an ihrer Oberfläche mit mindestens einem Oberflächenmodizierungsmittel, insbesondere zu Verbesserung der Einarbeit- barkeit und/oder Inkorporation der Kohlenstofffasern in hydraulische Bindemittel systeme, ausgerüstet und/oder versehen sind. Insbesondere kann es sich bei dem Oberflächenmodifizierungsmittel um eine filmbildende Substanz handeln. According to a further embodiment of the invention, it can also be provided that the carbon fibers or the ground and/or chopped carbon fibers are equipped on their surface with at least one surface modifier, in particular to improve the incorporation and/or incorporation of the carbon fibers into hydraulic binder systems and/or provided. In particular, the surface modifier can be a film-forming substance.
Insbesondere kann es sich erfindungsgemäß derart verhalten, dass die Kohlenstofffasern bzw. die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern geschlichtet sind bzw. mit einer Schlichtung ausgerüstet sind. Diesbezüglich kann mindestens ein Schlichtmittel eingesetzt werden. In diesem Zusammenhang kann das Schlichtmittel ausgewählt sein aus der Gruppe von Polyurethanen, Epoxiden, Glycerin und aromatischen Polymeren sowie deren Kombinationen oder Mischungen. In particular, it can behave according to the invention in such a way that the carbon fibers or the ground and/or chopped carbon fibers are sized or equipped with a sizing. At least one sizing agent can be used in this regard. In this context, the sizing agent can be selected from the group of polyurethanes, epoxides, glycerol and aromatic polymers and combinations or mixtures thereof.
Durch die Schlichtung bzw. durch den Einsatz eines entsprechenden Oberflächenmodifizierungsmittels kann die Oberfläche der zugrundeliegenden Kohlenstofffasern geglättet werden, wodurch eine bessere Inkorporation in eine vorliegende Matrix, insbesondere auch einhergehend mit einer homogeneren Verteilung der Kohlenstofffasern, erfolgen kann. Durch die Schlichtung bzw. durch das Oberflächenmodifizierungsmittel wird insbesondere die Kompatibilität der Kohlenstofffasern gegenüber den weiteren Bestandteilen der Basisrezeptur bzw. der auf dieser Basis erhaltenen Bindemittelzusammensetzung verbessert, was die Inkorporation auch in Bezug auf eine homogene Verteilung der Fasern in dem resultierenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil, verbessert. The surface of the underlying carbon fibers can be smoothed by the sizing or by the use of a corresponding surface modifier, as a result of which better incorporation into an existing matrix can take place, in particular also accompanied by a more homogeneous distribution of the carbon fibers. The sizing or the surface modifier in particular improves the compatibility of the carbon fibers with respect to the other components of the base recipe or the binder composition obtained on this basis, which also improves the incorporation with regard to a homogeneous distribution of the fibers in the resulting component, in particular a concrete component. improved.
Was die erfindungsgemäß verwendeten Kohlenstofffasern anbelangt, so können hierzu markt- bzw. handelsübliche Produkte eingesetzt werden, wie z. B. Donacarbo® S (geschnitten oder gemahlen) der Firma ASK Chemicals GmbH, Deutschland, sowie Sigrafil®, insbesondere Sigrafil® C C6-4.0/240-Serie
(geschnitten) bzw. Sigrafil® C M80-Serie (gemahlen) bzw. Sigrafil® C M150-Serie (gemahlen), der Firma SGL Technologies GmbH, Deutschland. Weiterhin können die Produkte Tenax® Short Fiber der Firma Teijin Carbon Europe GmbH sowie CF Trim HT-AN-07 der Firma C.A.R. FiberTec GmbH, Deutschland, und Donacarbo® S (geschnitten oder gemahlen) der Firma ASK Chemicals GmbH, Deutschland, eingesetzt werden. As far as the carbon fibers used in the invention are concerned, marketable or commercially available products can be used for this purpose, e.g. B. Donacarbo ® S (cut or ground) from ASK Chemicals GmbH, Germany, and Sigrafil ® , in particular Sigrafil ® C C6-4.0/240 series (cut) or Sigrafil® C M80 series (ground) or Sigrafil® C M150 series (ground) from SGL Technologies GmbH, Germany. The products Tenax® Short Fiber from Teijin Carbon Europe GmbH and CF Trim HT-AN-07 from CAR FiberTec GmbH, Germany, and Donacarbo® S (cut or ground) from ASK Chemicals GmbH, Germany, can also be used.
Was weiterhin das erfindungsgemäß eingesetzte hydraulische Bindemittel anbelangt, so handelt es sich hierbei, wie zuvor angeführt, insbesondere um Zement. As far as the hydraulic binder used according to the invention is concerned, as mentioned above, it is in particular cement.
In diesem Zusammenhang kann das hydraulische Bindemittel in Form von Zement ausgewählt sein aus der Gruppe von Portlandzement, Portlandkompositzement, Hochofenzement, Puzzolanzemente und Kompositzement sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugsweise Portlandzement. In this context, the hydraulic binder in the form of cement can be selected from the group of Portland cement, Portland composite cement, blast furnace cement, pozzolan cement and composite cement and mixtures or combinations thereof, preferably Portland cement.
Die Menge des hydraulischen Bindemittels, insbesondere Zements, in der erfindungsgemäßen Basisrezeptur kann dabei in großen Bereichen variieren. Erfindungsgemäß ist es jedoch bevorzugt, wenn die Basisrezeptur das hydraulische Bindemittel in einer Menge im Bereich von von 2 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 7,5 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 10 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält. The amount of the hydraulic binder, in particular cement, in the base formulation according to the invention can vary within wide ranges. According to the invention, however, it is preferred if the base formulation contains the hydraulic binder in an amount in the range from 2% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 5% by weight to 50% by weight, preferably in the range from 7.5% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 10% by weight to 35% by weight, based on the basic formulation.
Für weitere Ausführungen zu hydraulischen Bindemitteln bzw. Zementen kann auf die DIN EN 197-1 bzw. auf die DIN EN 14216 : 2015 verwiesen werden. For further information on hydraulic binders or cements, reference can be made to DIN EN 197-1 or DIN EN 14216:2015.
Erfindungsgemäß kann es weiterhin vorgesehen sein, dass die Basisrezeptur mindestens ein Additiv enthält, wobei das Additiv ausgewählt ist aus der Gruppe von Zusatzmitteln, insbesondere Betonzusatzmitteln; Zusatzstoffen, insbesondere Betonzusatzstoffen; und Zuschlägen, insbesondere Betonzuschlägen, sowie deren Mischungen oder Kombinationen. According to the invention, it can also be provided that the base formulation contains at least one additive, the additive being selected from the group of additives, in particular concrete additives; additives, in particular concrete additives; and aggregates, in particular concrete aggregates, and mixtures or combinations thereof.
In diesem Zusammenhang kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Basisrezeptur mindestens ein Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, enthält.
Betonzusatzmittel können im Rahmen der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen eingesetzt werden, um insbesondere durch chemische bzw. physikalische Wirkung bestimmte Eigenschaften der unter Verwendung der erfindungsgemäßen Basisrezeptur hergestellten bzw. angesetzten Bindemittelzusammensetzung bzw. des Frischbetons gezielt einzustellen bzw. vorzugeben, beispielsweise im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit, sowie das Abbinde- bzw. Aushärtungsverhalten. Insbesondere können auch die Eigenschaften des resultierenden Bauteils, insbesondere Betonbauteils, vorgegeben bzw. eingestellt werden, beispielsweise was dessen Frostwiderstand oder dergleichen anbelangt. In this context, it can be provided according to the invention that the basic formulation contains at least one additive, in particular concrete additive. Within the scope of the present invention, concrete admixtures can generally be used in order to specifically set or specify certain properties, in particular through chemical or physical action, of the binder composition produced or prepared using the basic recipe according to the invention or of the fresh concrete, for example with regard to workability, as well as the setting and curing behavior. In particular, the properties of the resulting component, in particular a concrete component, can also be specified or adjusted, for example with regard to its frost resistance or the like.
Im Allgemeinen können Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, in flüssiger oder fester bzw. trockener Form zugegeben werden, beispielsweise in Form von Pulvern oder Granulaten. In general, additives, in particular concrete additives, can be added in liquid or solid or dry form, for example in the form of powders or granules.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann das Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe von Betonverflüssigern, Fließmitteln, Luftporenbildnern, Lichtungsmitteln, Verzögerern, Erhärtungsbeschleunigern, Erstarrungsbeschleunigern, Stabilisierern, Viskositäts- modifizierern, Chromatreduzierern, Recyclinghilfen, Schaumbildnern, Sedimenta- tionsreduzierern, Passivatoren und Schwindreduzierern sowie deren Mischungen oder Kombinationen, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Beton verflüssigern, Fließmitteln, Luftporenbildnern, Dichtungsmitteln, Verzögerern, Erhärtungsbeschleunigern, Erstarrungsbeschleunigern, Stabilisierern und Viskositätsmodifizierern sowie deren Mischungen oder Kombinationen. Als Fließmittel können beispielsweise die Produkte SKY® 643 MasterGlenium bzw. SKY® 519 MasterGlenium der Firma BASF sowie Alphalith Hyperflow 2060 der Firma Rhein Chemotechnik eingesetzt werden. Weiterhin können die Produkte Adva® Flow 342 der Firma Grace Bauprodukte GmbH, Deutschland, sowie Sika® Viscocrete 4077 der Firma Sika Deutschland GmbH und TM ON-S 2000 der Firma Tillmann B.V., Niederlande, verwendet werden. In the context of the present invention, the additive, in particular concrete additive, can be selected in particular from the group of concrete plasticizers, plasticizers, air-entraining agents, clearing agents, retarders, hardening accelerators, setting accelerators, stabilizers, viscosity modifiers, chromate reducers, recycling aids, foaming agents, sedimentation reducers, passivators and shrinkage reducers and mixtures or combinations thereof, in particular selected from the group of concrete plasticizers, flow aids, air-entraining agents, sealants, retarders, hardening accelerators, setting accelerators, stabilizers and viscosity modifiers, and mixtures or combinations thereof. For example, the products SKY® 643 MasterGlenium or SKY® 519 MasterGlenium from BASF and Alphalith Hyperflow 2060 from Rhein Chemotechnik can be used as superplasticizers. Furthermore, the products Adva® Flow 342 from Grace Bauprodukte GmbH, Germany, and Sika® Viscocrete 4077 from Sika Deutschland GmbH and TM ON-S 2000 from Tillmann BV, Netherlands, can be used.
Erfindungsgemäß kann die Basisrezeptur das Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, in einer Menge im Bereich von 0,0001 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 8 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 3 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthalten.
Darüber hinaus kann die Basisrezeptur nach der Erfindung mindestens einen Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, enthalten. According to the invention, the basic formulation can contain the additive, in particular concrete additive, in an amount in the range from 0.0001% by weight to 10% by weight, in particular in the range from 0.001% by weight to 8% by weight, preferably in the range from 0.01% by weight to 5% by weight, preferably in the range from 0.05% by weight to 3% by weight, particularly preferably in the range from 0.1% by weight to 2.5% by weight. -%, related to the basic recipe. In addition, the basic formulation according to the invention can contain at least one additive, in particular concrete additive.
Für weitere Informationen zu den angeführten Zusatzmitteln, insbesondere Betonzusatzmitteln, kann insbesondere auf die DIN EN 206-1 sowie auf die DIN 1045-2:2008 sowie auf die DIN EN 934 verwiesen werden. For further information on the admixtures listed, in particular concrete admixtures, reference can be made to DIN EN 206-1 and DIN 1045-2:2008 and DIN EN 934.
Bei den erfindungsgemäß einsetzbaren Zusatzstoffen, insbesondere Betonzusatz stoffen, handelt es sich im Allgemeinen um feste Stoffe, welche für die Basisrezeptur eingesetzt werden und welche nachfolgend in dem resultierenden Bauteil, insbesondere Betonbauteil, vorzugsweise in fein verteilter Form vorliegen und welche bestimmte Eigenschaften des resultierenden Bauteils, insbesondere Betonbauteils, beeinflussen bzw. vorgeben. Insbesondere können auch die Verarbeitbarkeitseigenschaften des Frischbetons, welcher auf Basis der erfindungsgemäßen Basisrezeptur bzw. der nachfolgend noch beschriebenen Bindemittelzusammensetzung, erhalten werden kann, vorgegeben bzw. eingestellt werden. Beispielsweise kann unter Verwendung von Zusatzstoffen die Festigkeit bzw. (Wasser-)Dichtigkeit eines resultierenden Bauteils, insbesondere Beton bauteils, eingestellt werden. The additives that can be used according to the invention, in particular concrete additives, are generally solid substances which are used for the basic recipe and which are subsequently present in the resulting component, in particular concrete component, preferably in a finely divided form and which have certain properties of the resulting component, in particular concrete component, affect or specify. In particular, the workability properties of the fresh concrete, which can be obtained on the basis of the basic recipe according to the invention or the binder composition described below, can also be specified or adjusted. For example, the strength or (water)tightness of a resulting component, in particular a concrete component, can be adjusted using additives.
Erfindungsgemäß kann es insbesondere vorgesehen sein, dass der Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, ausgewählt ist aus der Gruppe von inaktiven Zusatzstoffen, puzzolanischen Zusatzstoffen, latent hydraulischen Zusatzstoffen und organischen Zusatzstoffen sowie deren Mischungen oder Kombinationen. According to the invention, it can be provided in particular that the additive, in particular concrete additive, is selected from the group of inactive additives, pozzolanic additives, latently hydraulic additives and organic additives and mixtures or combinations thereof.
Insbesondere kann der Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, im Rahmen der vorliegenden Erfindung ausgewählt sein aus der Gruppe von Gesteinsmehlen, Pigmenten, Trass, Hochofenschlacken, Bentoniten, Flugasche, Hüttensandmehl, Silikastaub und Silikasuspensionen sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe von Gesteinsmehlen, Pigmenten, Trass, Hochofenschlacken, Bentoniten, Flugasche und Hüttensandmehl sowie deren Mischungen oder Kombinationen. In particular, the additive, in particular concrete additive, can be selected in the context of the present invention from the group of mineral powder, pigments, trass, blast furnace slag, bentonites, fly ash, blast furnace slag powder, silica fume and silica suspensions and mixtures or combinations thereof, preferably selected from the group of mineral powder, Pigments, trass, blast furnace slags, bentonites, fly ash and ground granulated blast furnace slag and their mixtures or combinations.
Im Allgemeinen kann die Basisrezeptur nach der Erfindung den Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, in einer Menge im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 45 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,5 Gew.-% bis 40 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 1 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von
1 ,5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 2 Gew .-% bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthalten. In general, the basic formulation according to the invention can contain the additive, in particular concrete additive, in an amount in the range from 0.1% by weight to 45% by weight, in particular in the range from 0.5% by weight to 40% by weight. %, preferably in the range of 1 wt .-% to 35 wt .-%, preferably in the range of 1.5% by weight to 30% by weight, particularly preferably in the range from 2% by weight to 25% by weight, based on the basic formulation.
Im Hinblick auf die erfindungsgemäß verwendbaren Zusatzstoffe, insbesondere Betonzusatzstoffe, kann auch auf die DIN EN 206-1 sowie auf die DIN 1045-2:2008 verwiesen werden. With regard to the additives that can be used according to the invention, in particular concrete additives, reference can also be made to DIN EN 206-1 and DIN 1045-2:2008.
Weiterhin kann die Basisrezeptur nach der Erfindung darüber hinaus mindestens einen Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag (Gesteinskörnung), enthalten. Furthermore, the base formulation according to the invention can also contain at least one aggregate, in particular concrete aggregate (aggregate).
Im Allgemeinen wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter dem Begriff "Zuschlag" bzw. "Betonzuschlag" (synonym auch als "Gesteinskörnung" bezeichnet) ein körniges Material verstanden, welches mit Wasser und dem hydraulischen Bindemittel, insbesondere Zement, für die Herstellung des Baustoffs bzw. Betons und somit des Bauteils, insbesondere Betonbauteils, nach der Erfindung, verwendet wird. In general, in the context of the present invention, the term "aggregate" or "concrete aggregate" (synonymously also referred to as "aggregate") means a granular material which is mixed with water and the hydraulic binder, in particular cement, for the production of the building material or Concrete and thus the component, in particular concrete component, is used according to the invention.
Unter einem Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag (Gesteinskörnung), wird insbesondere ein körniges Material verstanden, wie Kies, Sand oder dergleichen. An aggregate, in particular concrete aggregate (aggregate), is understood to mean, in particular, a granular material such as gravel, sand or the like.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, ein natürliches oder künstliches, vorzugsweise natürliches, Gestein sein. Zudem kann der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, ein dichtes oder poriges, insbesondere dichtes, Gestein sein. Diesbezüglich kann das Gestein insbesondere körnig ausgebildet sein. Within the scope of the present invention, the aggregate, in particular concrete aggregate, can be a natural or artificial, preferably natural rock. In addition, the aggregate, in particular concrete aggregate, can be a dense or porous, in particular dense, rock. In this regard, the rock can be particularly granular.
Im Allgemeinen kann der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, eine Körnung und/oder Korngrößen im Bereich von größer 0 mm bis 32 mm aufweisen. In general, the aggregate, in particular concrete aggregate, can have a grain size and/or grain sizes in the range from greater than 0 mm to 32 mm.
Erfindungsgemäß kann der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe von feinen Gesteinskörnungen, insbesondere mit den Korngruppen [mm] 0/1 , 0/2 und/oder 0/4; groben Gesteinskörnungen, insbesondere mit den Korngruppen [mm] 2/8, 4/8, 8/16, 16/32, 4/32 und/oder 8/22; und Korngemischen, insbesondere mit den Korngruppen [mm] 0/22 und/oder 0/32; sowie deren Mischungen oder Kombinationen. In bevorzugter Weise kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, in Form der Korngruppen 0/2, 2/8 und/oder 8/16 eingesetzt werden.
Bei dem erfindungsgemäß eingesetzten Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, kann es sich beispielsweise um Flusskies bzw. -sand, Grubenkies bzw. -sand, -splitt, -Schotter und deren Mischungen oder Kombinationen handeln. Weiterhin können grundsätzlich auch Metallschlacken, Klinkerbruch sowie darüber hinaus auch weitere Fasern, wie Glasfasern oder dergleichen, eingesetzt werden. Grundsätzlich können auch Zuschläge, insbesondere Betonzuschläge, auf Basis von Baryt, Magnetit, Hämatit, Schwermetallschlacken, Feinsand, Lavakies und -sand, Bimsstein, Kieselgur, Tuffen, Holzfasern, -spänen, -wolle, -mehl, Blähglimmer, -ton, -perliten, Schiefern, Flugasche, Müllschlacke, Schaumkunststoff oder dergleichen bzw. diesbezügliche Mischungen oder Kombinationen eingesetzt werden. According to the invention, the aggregate, in particular concrete aggregate, can be selected, for example, from the group of fine aggregates, in particular with the grain groups [mm] 0/1, 0/2 and/or 0/4; coarse aggregates, in particular with the grain groups [mm] 2/8, 4/8, 8/16, 16/32, 4/32 and/or 8/22; and grain mixtures, in particular with the grain groups [mm] 0/22 and/or 0/32; and mixtures or combinations thereof. Within the scope of the present invention, the aggregate, in particular concrete aggregate, can preferably be used in the form of grain groups 0/2, 2/8 and/or 8/16. The aggregate used according to the invention, in particular concrete aggregate, can be, for example, river gravel or sand, pit gravel or sand, chippings, crushed stone and mixtures or combinations thereof. Furthermore, in principle, metal slag, broken clinker and, in addition, other fibers such as glass fibers or the like can also be used. In principle, aggregates, in particular concrete aggregates, based on baryte, magnetite, hematite, heavy metal slag, fine sand, lava gravel and sand, pumice stone, kieselguhr, tuff, wood fibers, wood chips, wool, flour, expanded mica, clay, perlite , slates, fly ash, garbage slag, foamed plastic or the like or related mixtures or combinations are used.
Im Allgemeinen kann die erfindungsgemäße Basisrezeptur den Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag (Gesteinskörnung), in einer Menge im Bereich von 5 Gew.-% bis 98 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 10 Gew.-% bis 95 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 20 Gew.-% bis 93 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Gew.-% bis 85 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthalten. In general, the basic formulation according to the invention can contain the aggregate, in particular concrete aggregate (aggregate), in an amount in the range from 5% by weight to 98% by weight, in particular in the range from 10% by weight to 95% by weight, preferably in the range from 20% by weight to 93% by weight, preferably in the range from 30% by weight to 90% by weight, particularly preferably in the range from 40% by weight to 85% by weight, based on the basic recipe included.
Im Hinblick auf die Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, kann auch verwiesen werden auf die DIN 1045-2:2008, DIN EN 206-1 sowie auf die DIN EN 12620 bzw. DIN EN 13055-1. Hinsichtlich der Kornzusammensetzungen kann insbesondere verwiesen werden auf die DIN EN 933 (Teil 1 bzw. 2). Weiterhin kann zu den angeführten Körnungen auch auf die DIN 4226 verwiesen werden. With regard to the additives, in particular concrete additives, reference can also be made to DIN 1045-2:2008, DIN EN 206-1 and DIN EN 12620 or DIN EN 13055-1. With regard to the particle composition, reference can be made in particular to DIN EN 933 (Part 1 or 2). Furthermore, reference can also be made to DIN 4226 for the specified grain sizes.
Was die Basisrezeptur nach der Erfindung darüber hinaus anbelangt, so kann diese gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen bzw. als Kit (Kit-of-parts) vorliegen. Erfindungsgemäß kann es somit vorgesehen sein, dass die Komponenten bzw. Bestandteile voneinander räumlich getrennt vorliegen, aber funktional im Zusammenhang zueinander stehen, beispielsweise im Hinblick auf die Ausbildung einer Bindemittelzusammensetzung oder dergleichen unter Zusammenführen der angeführten Komponenten bzw. Bestandteile.
So ist es in bevorzugter Weise vorgesehen, dass die Basisrezeptur die Komponente (i) in Form eines räumlich getrennten, aber funktional mit den weiteren Bestandteilen der Basisrezeptur, insbesondere der Komponente (ii), zusammenhängenden Bestandteils enthält. Die Komponente (i) kann somit als eigenständige Komponente vorliegen, welche insbesondere im funktionalen Zusammenhang mit den weiteren Bestandteilen der Basisrezeptur steht. As far as the basic formulation according to the invention is concerned, according to a preferred embodiment according to the invention, it can be present in the form of spatially separate but functionally related components or as a kit (kit-of-parts). According to the invention, it can thus be provided that the components or parts are spatially separate from one another, but are functionally related to one another, for example with regard to the formation of a binder composition or the like by combining the listed components or parts. Thus, it is preferably provided that the base formulation contains component (i) in the form of a spatially separate component that is functionally related to the other components of the base formulation, in particular component (ii). Component (i) can thus be present as an independent component which is in particular functionally related to the other constituents of the basic formulation.
Insbesondere kann die Basisrezeptur die Komponente (i) und die weitere Komponente (ii) in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhän genden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) enthalten. In particular, the base formulation may contain component (i) and the further component (ii) in the form of spatially separate but functionally related components and/or as a kit (kit-of-parts).
Folglich können die Komponente (i), welche Graphitpartikel bzw. Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel, gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, und die weitere Komponente (ii), welche die Kohlenstofffasern aufweist bzw. hieraus besteht, zueinander und/oder jeweils zu den weiteren Bestandteilen in räumlich getrennter, aber funktional zusammenhängender Form vorliegen. Consequently, component (i), which has graphite particles or soot particles, in particular graphite particles, optionally together with soot particles, preferably graphite particles and soot particles, and the further component (ii), which has or consists of carbon fibers, can be mutually and/or in each case to the other components in a spatially separate but functionally related form.
Insbesondere kann es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung derart verhalten, dass vorzugsweise die Komponente (i), welche Graphitpartikel bzw. Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel, gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, räumlich getrennt, aber funktional zu den weiteren Bestandteilen vorliegt. Dabei verhält es sich für die Komponente (i) derart, dass diese in Form einer insbesondere wässrigen Dispersion bzw. Suspension vorliegt, so dass diese individuell bzw. im Rahmen der Zusammenführung mit den weiteren Bestandteilen insbesondere zum Erhalt der hydraulischen Bindemittelzusammensetzung, wie nachfolgend definiert, eingebracht werden kann bzw. den weiteren Bestandteile zugeführt bzw. hiermit vermischt werden kann. In particular, it can behave in the context of the present invention in such a way that preferably component (i), which has graphite particles or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, is spatially separate, but functional to the other components present. The situation for component (i) is such that it is in the form of an aqueous dispersion or suspension in particular, so that it can be used individually or as part of the combination with the other components, in particular to obtain the hydraulic binder composition, as defined below. can be introduced or added to the other components or can be mixed with them.
Insbesondere kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung insgesamt vorgesehen sein, dass die Basisrezeptur die Komponente (i) und die Komponente (ii) in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) enthält.
Erfindungsgemäß kann die Basisrezeptur somit in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) vorliegen. In particular, within the scope of the present invention it can be provided overall that the basic formulation contains component (i) and component (ii) in the form of spatially separate but functionally related components and/or as a kit (kit-of-parts). According to the invention, the base formulation can thus be present in the form of spatially separate but functionally related components and/or as a kit (kit-of-parts).
Die erfindungsgemäße Konzeption geht dabei mit dem zentralen Vorteil einher, dass die Komponenten weiterführend individuell aufeinander abgestimmt werden können, wobei gleichzeitig eine optimierte Einarbeitung bzw. Inkorporation insbesondere der Komponente (i) bzw. auch der gegebenenfalls vorhandenen weiteren Komponente (ii) ermöglicht wird, beispielsweise bei der Herstellung der unter Verwendung der erfindungsgemäßen Basisrezeptur erhältlichen Bindemittel zusammensetzung nach der Erfindung. In diesem Zusammenhang hat die Anmelderin überraschend gefunden, dass die Bestandteile bzw. Inhaltsstoffe der Komponente (i) in Form der Graphitpartikel und/oder Rußpartikel besonders gut und gleichmäßig in die resultierende Bindemittelzusammensetzung eingearbeitet werden können, was mit entsprechend verbesserten Produkteigenschaften auch des resultierenden Bauteils, insbesondere Betonbauteils, einhergeht. So weist das erfindungsgemäße Bauteil auch von daher definierte Eigenschaften hinsichtlich seiner elektrischen Leitfähigkeit auf. The concept according to the invention is associated with the central advantage that the components can be further individually matched to one another, while at the same time an optimized incorporation or incorporation in particular of component (i) or also the other component (ii) that may be present is made possible, for example in the production of the binder composition according to the invention obtainable using the basic formulation according to the invention. In this context, the applicant has surprisingly found that the constituents or ingredients of component (i) in the form of graphite particles and/or carbon black particles can be incorporated particularly well and uniformly into the resulting binder composition, which results in correspondingly improved product properties of the resulting component, in particular concrete component, accompanies. Thus, the component according to the invention also has properties defined for this reason with regard to its electrical conductivity.
Wie vorliegend angeführt, liegt die Komponente (i) insbesondere als wässrige bzw. wässrig-basierte Dispersion, vorzugsweise als wässrige bzw. wässrig-basierte Suspension, vor, welche beispielsweise bei der Herstellung der unter Verwendung der Basisrezeptur nach der Erfindung erhältlichen Bindemittelzusammensetzung zu den weiteren Komponenten zugegeben werden kann, was die Dosierung und homogene Einarbeitung der Komponente (i) entsprechend verbessert, wie zuvor angeführt. As stated above, component (i) is present in particular as an aqueous or water-based dispersion, preferably as an aqueous or water-based suspension, which can be used, for example, in the production of the binder composition obtainable using the basic formulation according to the invention to the other Components can be added, which correspondingly improves the dosage and homogeneous incorporation of component (i), as mentioned above.
Erfindungsgemäß kann es grundsätzlich vorgesehen sein, dass die von den Komponenten (i) bzw. (ii) verschiedenen Bestandteile der Basisrezeptur in zusammengeführter Form, beispielsweise als Mischung, insbesondere Trockenmischung, vorliegen. Grundsätzlich kann auch die weitere Komponente (ii) Bestandteil einer derartigen Mischung sein bzw. mit den von der Komponente (i) verschiedenen Bestandteilen der Basisrezeptur in zusammengeführter Form, insbesondere als Mischung, vorliegen, auch wenn dies erfindungsgemäß weniger bevorzugt ist. Erfindungsgemäß ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Komponenten bzw. Bestandteile im Rahmen der Herstellung bzw. Bereitstellung
der nachfolgend noch definierten Bindemittelzusammensetzung zusammengeführt werden. According to the invention, it can in principle be provided that the constituents of the base formulation that are different from components (i) or (ii) are present in a combined form, for example as a mixture, in particular a dry mixture. In principle, the further component (ii) can also be part of such a mixture or be present with the components of the basic formulation that are different from component (i), in particular as a mixture, even if this is less preferred according to the invention. According to the invention, it is particularly advantageous if the components or constituents are part of the production or provision the binder composition defined below are brought together.
Was die Komponente (i) der erfindungsgemäßen Basisrezeptur anbelangt, so ist diese erfindungsgemäß als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet. Grundsätzlich kann die Komponente (i) jedoch auch als Granulat ausgebildet sein, auch wenn die erfindungsgemäß weniger bevorzugt ist. Folglich ist es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen bzw. bevorzugt, dass die Komponente (i) als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet ist. As far as component (i) of the basic formulation according to the invention is concerned, this is designed according to the invention as a dispersion, in particular as an aqueous and/or water-based dispersion, preferably as a suspension, preferably water-based and/or water-based suspension. In principle, however, component (i) can also be in the form of granules, even if this is less preferred according to the invention. Consequently, it is particularly provided or preferred according to the invention that component (i) is designed as a dispersion, in particular as an aqueous and/or water-based dispersion, preferably as a suspension, preferably aqueous and/or water-based suspension.
In diesem Zusammenhang verhält es sich erfindungsgemäß insbesondere derart, dass die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Graphitpartikel und die Rußpartikel, in eine kontinuierliche Phase und/oder in mindestens ein Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungs mittel, bevorzugt Wasser, dispergiert bzw. eingebracht sind. In this context, according to the invention, the situation is in particular such that the graphite particles and/or the carbon black particles, preferably the graphite particles and the carbon black particles, are dispersed or .
In diesem Zusammenhang kann es insbesondere auch vorgesehen sein, dass als kontinuierliche Phase und/oder Trägermedium, insbesondere als Dispersionsmittel und/oder Solubilisierungsmittel, ein wässrig basiertes Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, einge setzt ist. Erfindungsgemäß verhält es sich in diesem Zusammenhang insbesondere derart, dass das Trägermedium, insbesondere das Dispersionsmittel, vorzugsweise das Solubilisierungsmittel, Wasser ist. In this context, it can also be provided in particular that an aqueous-based carrier medium, in particular dispersant, preferably solubilizing agent, preferably water, is used as the continuous phase and/or carrier medium, in particular as dispersing agent and/or solubilizing agent. According to the invention, the situation in this connection is in particular such that the carrier medium, in particular the dispersing agent, preferably the solubilizing agent, is water.
Die Bereitstellung der Komponente (i) als Dispersion, insbesondere Suspension, ermöglicht zum einen eine exakte Dosierung der Graphitpartikel bzw. der Rußpartikel sowie eine besonders homogene Inkorporation beispielsweise im Rahmen der Herstellung der Bindemittelzusammensetzung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Basisrezeptur, was seinen unmittelbaren Niederschlag gleichermaßen in den Bauteilen, insbesondere Betonbauteilen, findet, und zwar auch im Hinblick auf das Vorliegen speziell eingestellter bzw. vorgegebener elektrischer Leitfähigkeiten, einhergehend mit der Vermeidung von Bereichen mit hohen elektrischen Widerständen bzw. geringen elektrischen Leitfähigkeiten in den
resultierenden Bauteilen. Zudem weist die erfindungsgemäß insbesondere als Dispersion bzw. Suspension eingesetzte Komponente (i) eine hohe (Lager-) Stabilität im Hinblick auf die vorliegenden Inhaltsstoffe in Form der Graphitfasern und/oder der Rußpartikel auf, wobei auch eine unerwünschte vorzeitige Sedimentation bzw. Verklumpung der Graphit- bzw. Rußpartikel unterbunden wird. The provision of component (i) as a dispersion, in particular a suspension, enables on the one hand an exact dosing of the graphite particles or carbon black particles and a particularly homogeneous incorporation, for example in the context of the production of the binder composition using the basic recipe according to the invention, which means that its immediate precipitation equally in the Components, in particular concrete components, takes place, also with regard to the presence of specially adjusted or predetermined electrical conductivities, accompanied by the avoidance of areas with high electrical resistances or low electrical conductivities in the resulting components. In addition, component (i) used according to the invention, in particular as a dispersion or suspension, has a high (storage) stability with regard to the ingredients present in the form of graphite fibers and/or carbon black particles, with undesired premature sedimentation or clumping of the graphite - or soot particles is prevented.
Dabei kann sich die Komponente (i) insbesondere durch folgende Eigenschaften auszeichnen: The component (i) can be characterized in particular by the following properties:
Im Allgemeinen kann die Komponente (i) das wässrig-basierte Träger medium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmit tel, bevorzugt Wasser, in einer Menge im Bereich von 5 Gew.-% bis 95 Gew.- %, insbesondere im Bereich von 10 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 20 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Gew.-% bis 70 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 50 Gew.-% bis 65 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), enthalten. In general, component (i) can be the aqueous-based carrier medium, in particular dispersing agent, preferably solubilizing agent, preferably water, in an amount in the range from 5% by weight to 95% by weight, in particular in the range from 10% by weight % to 90% by weight, preferably in the range from 20% by weight to 80% by weight, preferably in the range from 30% by weight to 75% by weight, particularly preferably in the range from 40% by weight % to 70% by weight, more preferably in the range from 50% to 65% by weight, based on component (i).
Insbesondere kann die Komponente (i) die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 55 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,25 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,6 Gew.-% bis 45 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), enthalten. In particular, component (i) can contain the graphite particles in an amount in the range from 0.02% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 0.05% by weight to 55% by weight, preferably in the range from 0.25% by weight to 50% by weight, preferably in the range from 0.6% by weight to 45% by weight, based on component (i).
Zudem kann die Komponente (i) die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 20 Gew.-% bis 40 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 35 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 28 Gew.-% bis 33 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), enthalten. In addition, component (i) can contain the graphite particles in an amount in the range from 20% by weight to 40% by weight, more preferably in the range from 25% by weight to 35% by weight, very preferably in the range from 28 % by weight to 33% by weight, based on component (i).
Zudem kann die Komponente (i) die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.- % bis 45 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,15 Gew. -% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), enthalten. In addition, component (i) can contain the carbon black particles in an amount in the range from 0.001% by weight to 50% by weight, in particular in the range from 0.01% by weight to 45% by weight, preferably in the range from 0 0.05% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 0.15% by weight to 40% by weight, based on component (i).
Zudem kann die Komponente (i) die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), enthalten.
In diesem Zusammenhang kommt auch dem Mengenverhältnis der Graphitpartikel zu den Rußpartikeln in der insbesondere in Form einer Dispersion, vorzugsweise Suspension, vorliegenden Komponente (i) eine große Bedeutung zu, und zwar auch im Hinblick auf die Stabilität der Dispersion bzw. Suspension. Insbesondere kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Komponente (i) die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichtsverhältnis von Graphit partikeln zu Rußpartikeln [Graphitpartikel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1 , vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1 ,5 : 1 , bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1 , enthält. In addition, component (i) can contain the carbon black particles in an amount in the range from 10% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 25% by weight to 40% by weight, particularly preferably in the range from 30% by weight % to 35% by weight, based on component (i). In this context, the quantitative ratio of the graphite particles to the carbon black particles in component (i), which is present in particular in the form of a dispersion, preferably a suspension, is also of great importance, also with regard to the stability of the dispersion or suspension. In particular, it can be provided according to the invention that component (i) contains the graphite particles and the carbon black particles in a weight ratio of graphite particles to carbon black particles [graphite particles: carbon black particles] in the range from 500:1 to 1:2, in particular in the range from 200:1 to 1:1, preferably in the range from 100:1 to 1.5:1, preferably in the range from 10:1 to 2:1, particularly preferably in the range from 6:1 to 3:1.
Was die Komponente (i) weiterhin anbelangt, so kann diese mindestens einen weiteren Inhaltsstoff (Zusatzstoff (i)) enthalten. As far as component (i) is concerned, it can contain at least one further ingredient (additive (i)).
Insbesondere kann der weitere Inhaltsstoff ausgewählt sein aus der Gruppe von Dispergiermitteln (Dispergatoren, Netzmitteln und/oder Emulgatoren), Verdickungs mitteln (Rheologiemodifizierern), Entschäumern und Konservierungsmitteln sowie deren Mischungen oder Kombinationen. Diesbezüglich kann die Komponente (i) den weiteren Inhaltstoff in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 60 Gew.- %, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), enthalten. In particular, the further ingredient can be selected from the group of dispersants (dispersants, wetting agents and/or emulsifiers), thickeners (rheology modifiers), defoamers and preservatives and mixtures or combinations thereof. In this regard, component (i) can contain the other ingredient in an amount in the range from 0.001% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 0.01% by weight to 50% by weight, preferably in the range from 0.1% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 1% by weight to 30% by weight, based on component (i).
Durch die gezielte Zugabe entsprechender Inhaltsstoffe kann die Komponente (i) in Form einer Dispersion, insbesondere Suspension, beispielsweise weiterführend stabilisiert werden bzw. hinsichtlich ihrer rheologischen Eigenschaften oder dergleichen gezielt eingestellt werden. Through the targeted addition of appropriate ingredients, component (i) in the form of a dispersion, in particular a suspension, can be further stabilized, for example, or its rheological properties or the like can be specifically adjusted.
Erfindungsgemäß kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Komponente (i) mindestens ein Dispergiermittel (Dispergator) und/oder Netzmittel und/oder Emulgator insbesondere als weiterer Inhaltsstoff, enthält. According to the invention, it can be provided, for example, that component (i) contains at least one dispersant (dispersant) and/or wetting agent and/or emulsifier, in particular as a further ingredient.
Diesbezüglich kann das Dispergiermittel und/oder das Netzmittel ausgewählt sein aus der Gruppe von Naphthalinsulfonsäurederivaten, insbesondere Naphthalin sulfonsäurekondensaten, Ligninsulfonsäurederivaten, insbesondere Ligninsulfon säurekondensaten, Styrolacrylharzen und langkettigen Block(co)polymeren mit pigmentaffinen Gruppen sowie deren Mischungen oder Kombinationen.
Insbesondere kann die Komponente (i) das Dispergiermittel bzw. das Netzmittel in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew. -% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew. -% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), enthalten. Die vorgenannten Mengenangaben beziehen sich dabei insbesondere auf die gesamte Menge der eingesetzten Dispergiermittel bzw. Netzmittel. In this regard, the dispersant and/or the wetting agent can be selected from the group of naphthalenesulfonic acid derivatives, in particular naphthalenesulfonic acid condensates, ligninsulfonic acid derivatives, in particular ligninsulfonic acid condensates, styrene-acrylic resins and long-chain block (co)polymers with pigment-affine groups and mixtures or combinations thereof. In particular, component (i) can contain the dispersing agent or the wetting agent in an amount in the range from 0.01% by weight to 20% by weight, preferably in the range from 0.05% by weight to 10% by weight. , preferably in the range from 0.1% by weight to 5% by weight, based on component (i). The amounts stated above relate in particular to the total amount of dispersants or wetting agents used.
Als diesbezügliche Dispergiermittel bzw. Netzmittel können markt- bzw. handels übliche Produkte eingesetzt werden, wie Vanisperse® CB der Firma Borregaard, Tamol®, insbesondere Tamol® NN 8906, der Firma BASF, Surfaron® A1560N40 der Firma Synthron. Zudem können die Produkte Tego® Dispers 651 der Firma Evonik GmbH, Deutschland, sowie Dispersogen® AN 200 der Firma Clariant, Lucramul® DA 300 der Firma Levaco und Disperbyk® 180 der Firma Byk-Chemie GmbH, Deutschland, eingesetzt werden. Weiterhin kann das markt- bzw. handelsübliche Produkt Joncryl® 8078 der Firma BASF als Dispergier- bzw. Netzmittel eingesetzt werden. The relevant dispersants or wetting agents can be market or commercial products such as Vanisperse® CB from Borregaard, Tamol® , in particular Tamol® NN 8906 from BASF, Surfaron® A1560N40 from Synthron. In addition, the products Tego® Dispers 651 from Evonik GmbH, Germany, and Dispersogen® AN 200 from Clariant, Lucramul® DA 300 from Levaco and Disperbyk® 180 from Byk-Chemie GmbH, Germany, can be used. Furthermore, the market or commercial product Joncryl® 8078 from BASF can be used as a dispersant or wetting agent.
Insbesondere kann die Komponente (i) zudem und insbesondere als weiteren Inhaltsstoff mindestens ein Verdickungsmittel bzw. einen Rheologiemodifizierer enthalten. In particular, component (i) can additionally and in particular contain at least one thickener or one rheology modifier as a further ingredient.
In diesem Zusammenhang kann das Verdickungsmittel bzw. der Rheologiemodifi zierer ausgewählt sein aus der Gruppe von Pektinen, Alginaten, Tragacanth, Gummi arabicum, Guargummi, Carrageen, Carboxymethylcellulose, Carboxy- propylcellulose, Polyacrylaten, Polysacchariden sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugsweise Polysacchariden, bevorzugt Xanthan. Beispielsweise können die Produkte Ter Gum 400 der Firma Ter Hell, Tylose® H 20 P2 der Firma SE Tylose GmbH & Co KG, Deutschland, sowie Finnfix® G 30 der Firma CP Kelco eingesetzt werden. In this context, the thickener or the rheology modifier can be selected from the group of pectins, alginates, tragacanth, gum arabic, guar gum, carrageenan, carboxymethylcellulose, carboxypropylcellulose, polyacrylates, polysaccharides and mixtures or combinations thereof, preferably polysaccharides, preferably xanthan . For example, the products Ter Gum 400 from Ter Hell, Tylose® H 20 P2 from SE Tylose GmbH & Co KG, Germany, and Finnfix® G 30 from CP Kelco can be used.
Die Komponente (i) kann das Verdickungsmittel bzw. den Rheologiemodifizierer im Allgemeinen in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,075 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), enthalten.
Zudem kann die Komponente (i) insbesondere als weiteren Inhaltsstoff mindestens einen Entschäumer, insbesondere Polyethylenglykol und/oder dessen Derivate, aufweisen. Hierzu können Mengen im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 3 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), eingesetzt sein. Component (i) can contain the thickener or the rheology modifier, generally in an amount in the range from 0.01% by weight to 20% by weight, preferably in the range from 0.05% by weight to 10% by weight. %, preferably in the range from 0.075% by weight to 5% by weight, based on component (i). In addition, component (i) can, in particular, have at least one defoamer, in particular polyethylene glycol and/or derivatives thereof, as a further ingredient. Amounts in the range from 0.001% by weight to 3% by weight, preferably in the range from 0.01% by weight to 2% by weight, based on component (i), can be used for this purpose.
Weiterhin kann die Komponente (i) insbesondere als weiteren Inhaltsstoff mindestens ein Konservierungsmittel in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 2 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), eingesetzt sein. Als Konservierungsmittel kann beispielsweise das markt- bzw. handelsüblich erhältliche Produkt ACTICIDE® ICB5 bzw. ACTICIDE® BXL bzw. ACTICIDE® MBS bzw. ACTICIDE® DB 20 der Firma Thor GmbH eingesetzt werden. Furthermore, component (i) can contain at least one preservative in an amount in the range from 0.001% by weight to 2% by weight, preferably in the range from 0.005% by weight to 1% by weight, in particular as a further ingredient the component (i) can be used. For example, the commercially available product ACTICIDE® ICB5 or ACTICIDE® BXL or ACTICIDE® MBS or ACTICIDE® DB 20 from Thor GmbH can be used as a preservative.
Was die weiteren, insbesondere von der Komponente (i) verschiedenen Bestandteile, wie Zuschlagstoffe, Zusatzmittel bzw. Zuschlagsstoffe oder der gleichen anbelangt, so können diese, unabhängig voneinander, in trockener Form bzw. in Masse vorliegen, insbesondere gleichermaßen in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen oder aber zusammengeführt als entsprechende Mischung, insbesondere Trockenmischung. As far as the other components, in particular those different from component (i), such as aggregates, additives or additives or the like are concerned, these can, independently of one another, be present in dry form or in bulk, in particular equally in the form of spatially separate, but functionally related components or brought together as a corresponding mixture, in particular a dry mixture.
Darüber hinaus kann auch die weitere Komponente (ii) in trockener Form bzw. als Trockenmischung bzw. in Masse vorliegen. Auch in diesem Zusammenhang kann die weitere Komponente (ii) in Form eines von den weiteren Bestandteilen bzw. der Komponente (i) räumlich getrennter aber funktional mit den weiteren Bestandteilen zusammenhängender Bestandteil bzw. Komponente ausgebildet sein. In addition, the further component (ii) can also be present in dry form or as a dry mixture or in bulk. In this connection, too, the further component (ii) can be designed in the form of a part or component that is spatially separate from the further parts or component (i) but is functionally connected to the further parts.
Die Begriffe "in trockener Form" bzw. "Trockenmischung" beziehen sich dabei insbesondere auf einen (Rest-)Wassergehalt von weniger als 10 Gew.-%, insbesondere weniger als 5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 3 Gew.-%, bevorzugt weniger als 1 Gew.-%, bezogen auf den jeweiligen Bestandteil bzw. bezogen auf die Komponente (ii). The terms "in dry form" or "dry mixture" refer in particular to a (residual) water content of less than 10% by weight, in particular less than 5% by weight, preferably less than 3% by weight, preferably less than 1% by weight, based on the particular constituent or based on component (ii).
Gemäß einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform besteht die weitere Komponente (ii) aus den Kohlenstofffasern bzw. wird zumindest im Wesentlichen vollständig durch die Kohlenstofffasern gebildet (gegebenenfalls gemeinsam mit den zuvor angeführten gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern).
Demgegenüber kann die weitere Komponente (ii) aber auch weitere Inhaltsstoffe aufweisen, wie nachfolgend angeführt. According to an embodiment preferred according to the invention, the further component (ii) consists of the carbon fibers or is formed at least essentially entirely by the carbon fibers (possibly together with the previously mentioned ground and/or chopped carbon fibers). In contrast, the further component (ii) can also have other ingredients, as listed below.
Erfindungsgemäß kann somit die weitere Komponente (ii) die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 10 Gew.-% bis 100 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 20 Gew.-% bis 99,5 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 30 Gew.-% bis 99 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 50 Gew.-% bis 98 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (ii), enthalten. According to the invention, the further component (ii) can contain the carbon fibers in an amount in the range from 10% by weight to 100% by weight, in particular in the range from 20% by weight to 99.5% by weight, preferably in the range from 30% by weight to 99% by weight, preferably in the range from 50% by weight to 98% by weight, based on component (ii).
Die weitere Komponente (ii) kann gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungs form mindestens einen weiteren Inhaltsstoff (Zusatzstoff (ii)) enthalten, insbesondere in Mischung mit den Kohlenstofffasern. Insbesondere kann der weitere Inhaltsstoff ausgewählt sein aus der Gruppe von Bariumsulfaten, Calciumsulfaten und Eisenoxiden sowie deren Mischungen oder Kombinationen. Diesbezüglich können insbesondere markt- bzw. handelsübliche Produkte verwendet werden (wie Albasoft® 100 der Firma Sachtleben Minerals GmbH & Co. KG, Borrement® CA120 von Borregaard sowie Bayferrox Schwarz 330 von Lanxess Deutschland GmbH). Zudem können die Produkte Bayferrox® (Eisenoxid) bzw. Chromoxide Grün GN der Firma Lanxess AG, Deutschland, sowie Petrolkoks Ranco® 9885 der Firma Richard Anton KG, Deutschland, bzw. Aluminiumhydrosili- kat SF Mont der Firma Damolin GmbH, Deutschland, eingesetzt werden. According to one embodiment of the invention, the further component (ii) can contain at least one further ingredient (additive (ii)), in particular in a mixture with the carbon fibers. In particular, the further ingredient can be selected from the group of barium sulfates, calcium sulfates and iron oxides and mixtures or combinations thereof. In this regard, marketable or commercial products can be used in particular (such as Albasoft® 100 from Sachtleben Minerals GmbH & Co. KG, Borrement® CA120 from Borregaard and Bayferrox Schwarz 330 from Lanxess Deutschland GmbH). In addition, the products Bayferrox® (iron oxide) or Chromoxide Grün GN from Lanxess AG, Germany, and petroleum coke Ranco® 9885 from Richard Anton KG, Germany, or aluminum hydrosilicate SF Mont from Damolin GmbH, Germany, can be used .
Die weitere Komponente (ii) kann den weiteren Inhaltstoff in einer Menge im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 90 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,5 Gew.-% bis 80 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 1 Gew.-% bis 70 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 2 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bezogen auf die weitere Komponente (ii), enthalten. The other component (ii) can contain the other ingredient in an amount in the range from 0.1% by weight to 90% by weight, in particular in the range from 0.5% by weight to 80% by weight, preferably in In the range from 1% by weight to 70% by weight, preferably in the range from 2% by weight to 50% by weight, based on the further component (ii).
Zusammenfassend wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Basisrezeptur zur gezielten Einstellung der elektrischen Leitfähigkeit hierauf basierender Bauteile, insbesondere Betonbauteile, mit diesbezüglich verbesserten Eigenschaften bereitgestellt. Die erfindungsgemäße Basisrezeptur kann insbesondere durch Zusammenführen bzw. Vermischen der zugrundeliegenden Komponenten bzw. Bestandteile und insbesondere durch Zugabe von Wasser bzw. Anmachwasser zu der nachfolgend beschriebenen hydraulischen Bindemittelzusammensetzung nach der Erfindung verarbeitet werden bzw. Grundlage für die hydraulische Bindemittel zusammensetzung nach der Erfindung bilden.
Im Hinblick auf die erfindungsgemäße Basisrezeptur wird sozusagen ein universell anwendbares, für eine Vielzahl individuell ausgebildeter Baustoffe, insbesondere auf Betonbasis, Konzept zur Bereitstellung elektrisch leitfähiger Bauteile bereit gestellt, wobei erfindungsgemäß eine individuelle Maßschneiderung der elektrischen Eigenschaften der bereitgestellten Bauteile, insbesondere Beton bauteile, erfolgen kann. In summary, within the scope of the present invention, a basic formulation is provided for the targeted adjustment of the electrical conductivity of components based thereon, in particular concrete components, with improved properties in this respect. The basic formulation according to the invention can be processed into the hydraulic binder composition according to the invention described below or form the basis for the hydraulic binder composition according to the invention, in particular by bringing together or mixing the underlying components or constituents and in particular by adding water or mixing water. With regard to the basic recipe according to the invention, a universally applicable concept for providing electrically conductive components for a large number of individually designed building materials, in particular based on concrete, is provided, so to speak, with the invention being able to individually tailor the electrical properties of the components provided, in particular concrete components .
Für weitere Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Basisrezeptur kann auch auf die nachfolgenden Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen Aspekten verwiesen werden, welche entsprechend auch im Hinblick auf die Basisrezeptur nach der Erfindung gelten. For further explanations on the basic formulation according to the invention, reference can also be made to the following explanations on the further aspects according to the invention, which also apply correspondingly with regard to the basic formulation according to the invention.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist - gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - die hydraulische Bindemittel zusammensetzung, insbesondere Betonzusammensetzung, wobei die Bindemittel zusammensetzung durch Zugabe von Wasser, insbesondere Anmachwasser (Zugabewasser), zu einer zuvor definierten Basisrezeptur erhältlich bzw. erhalten ist bzw. wobei die Bindemittelzusammensetzung durch Anmachen mit Wasser, insbesondere Anmachwasser (Zugabewasser), einer zuvor definierten Basis rezeptur erhältlich bzw. erhalten ist. Another subject of the present invention is - according to a further aspect of the present invention - the hydraulic binder composition, in particular concrete composition, wherein the binder composition is obtainable or obtained by adding water, in particular mixing water (added water), to a previously defined basic recipe or wherein the binder composition is obtainable or obtained by mixing with water, in particular mixing water (additional water), a previously defined base recipe.
Im Allgemeinen kann die Bindemittelzusammensetzung durch Zugabe von Wasser in einer Menge im Bereich von 3 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 7 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die insbesondere frisch angesetzte Bindemittel zusammensetzung, erhältlich bzw. erhalten sein. In general, the binder composition can be prepared by adding water in an amount in the range from 3% to 60% by weight, in particular in the range from 5% to 50% by weight, preferably in the range from 7% to -% to 40% by weight, based on the particular freshly prepared binder composition, can be obtained or obtained.
Insbesondere kann die Bindemittelzusammensetzung einen Gehalt an Wasser in einer Menge im Bereich von 3 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 7 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die insbesondere frisch angesetzte Bindemittel zusammensetzung, aufweisen. In particular, the binder composition can have a water content in an amount in the range from 3% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 5% by weight to 50% by weight, preferably in the range from 7% by weight. % to 40% by weight, based on the freshly prepared binder composition.
Zudem kann die Bindemittelzusammensetzung einen Wasser/Feststoff-Wert (w/f- Wert) im Bereich von 0,02 bis 0,6, insbesondere im Bereich von 0,03 bis 0,3, vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 0,1 , bevorzugt im Bereich von 0,06 bis 0,1 , aufweisen.
Insbesondere kann die Bindemittelzusammensetzung einen Wasser/Zement-Wert (w/z-Wert) im Bereich von 0,1 bis 1 , insbesondere im Bereich von 0,2 bis 0,8, vorzugsweise im Bereich von 0,4 bis 0,6, aufweisen. Hierdurch wird insbesondere eine optimale Verarbeitung der Bindemittelzusammensetzung gewährleistet, und zwar auch was das nachfolgende Abtrocknen und Abbinden im Hinblick auf den Erhalt des hierauf basierenden Bauteils, insbesondere Betonbauteils, nach der Erfindung anbelangt. In addition, the binder composition can have a water/solids value (w/f value) in the range from 0.02 to 0.6, in particular in the range from 0.03 to 0.3, preferably in the range from 0.05 to 0. 1, preferably in the range from 0.06 to 0.1. In particular, the binder composition can have a water/cement value (w/c value) in the range from 0.1 to 1, in particular in the range from 0.2 to 0.8, preferably in the range from 0.4 to 0.6, exhibit. In this way, in particular, optimal processing of the binder composition is ensured, also with regard to the subsequent drying and setting with regard to the preservation of the component based thereon, in particular the concrete component, according to the invention.
Auf Basis der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung, welche durch Anmachen der Basisrezeptur nach der Erfindung erhältlich ist, können elektrisch leitfähige Bauteile, insbesondere Betonbauteile, insbesondere wie nachfolgend definiert, hergestellt bzw. bereitgestellt werden. Dabei weist die Bindemittelzusam mensetzung nach der Erfindung eine besonders homogene Inkorporation der Kohlenstofffasern bzw. der Graphitpartikel und/oder Rußpartikel auf, wobei zudem das Abtrocknungs- bzw. Abbindeverhalten durch die Gegenwart der elektrisch leitfähigen Bestandteile zumindest im Wesentlichen nicht nachteilig beeinflusst ist. Electrically conductive components, in particular concrete components, in particular as defined below, can be produced or provided on the basis of the binder composition according to the invention, which can be obtained by mixing the basic formulation according to the invention. The binder composition according to the invention has a particularly homogeneous incorporation of the carbon fibers or the graphite particles and/or soot particles, with the drying or setting behavior being at least essentially not adversely affected by the presence of the electrically conductive components.
In Bezug auf die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammen setzung gemäß dem vorliegenden Aspekt kann auch auf die Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen Aspekten verwiesen werden, welche entsprechend gelten. With regard to the configuration of the binder composition according to the present aspect, reference can also be made to the statements on the other aspects of the invention, which apply accordingly.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist zudem auch das elektrisch leitfähige Bauteil, insbesondere elektrisch leitfähige Betonbauteil, wobei das Bauteil durch Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) einer zuvor definierten Bindemittelzusammensetzung erhältlich bzw. erhalten ist bzw. wobei das Bauteile durch Zugabe von Wasser zu einer zuvor definierten Basisrezeptur bzw. durch Anmachen mit Wasser einer zuvor definierten Basisrezeptur zum Erhalt einer Bindemittelzusammensetzung, insbesondere wie zuvor definiert, gefolgt von einem Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) der Bindemittelzusammensetzung, erhältlich bzw. erhalten ist.
Insbesondere kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass vor dem Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) der Bindemittelzusammensetzung ein Informbringen bzw. Ausformen der Bindemittelzusammensetzung erfolgt ist bzw. durchgeführt worden ist, beispielsweise durch Einbringen der Bindemittelzusam mensetzung in eine entsprechende (Schalungs-)Form oder dergleichen. Another subject of the present invention - according to yet another aspect of the present invention - is also the electrically conductive component, in particular electrically conductive concrete component, wherein the component is obtainable or obtained by drying and curing (setting) of a previously defined binder composition or wherein the components can be obtained or obtained by adding water to a previously defined basic recipe or by mixing a previously defined basic recipe with water to obtain a binder composition, in particular as defined above, followed by drying and curing (setting) of the binder composition. In particular, it can be provided according to the invention that before the drying and curing (setting) of the binder composition, the binder composition is shaped or shaped, for example by introducing the binder composition into a corresponding (formwork) mold or the like.
Gemäß dem vorliegenden Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung auch das elektrisch leitfähige Bauteil nach der Erfindung, insbesondere das elektrisch leitfähige Betonbauteil, insbesondere wie zuvor definiert, wobei das Bauteil According to the present aspect, the present invention also relates to the electrically conductive component according to the invention, in particular the electrically conductive concrete component, in particular as defined above, the component
Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, wobei die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, insbesondere die Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit den Rußpartikeln, vorzugsweise die Graphitpartikel und Rußpartikel, bei der Herstellung des Bauteils als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt als wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, eingesetzt worden sind; insbesondere wobei das Bauteil mindestens ein abgebundenes hydraulisches Bindemittel, insbesondere abgebundenen Zement und/oder abgebundenen Kalk, vorzugsweise abgebundenen Zement, insbesondere auf Basis eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, aufweist; und/oder insbesondere wobei das Bauteil eine Matrix auf Basis mindestens eines abgebundenen hydraulischen Bindemittels, insbesondere abgebundenen Zements und/oder abgebundenen Kalks, vorzugsweise abgebundenen Zements, insbesondere auf Basis eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, vorzugsweise eine Betonmatrix, aufweist. Graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, wherein the graphite particles and/or carbon black particles, in particular the graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, are present during production of the component as Dispersion, in particular as an aqueous and/or aqueous-based dispersion, preferably as a suspension, preferably as an aqueous and/or aqueous-based suspension; In particular, the component having at least one set hydraulic binder, in particular set cement and/or set lime, preferably set cement, in particular based on a hydraulic binder as defined above; and/or in particular wherein the component has a matrix based on at least one set hydraulic binder, in particular set cement and/or set lime, preferably set cement, in particular based on a hydraulic binder as defined above, preferably a concrete matrix.
Auch für das erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Bauteil gilt somit, dass diesbezüglich insbesondere elektrisch leitfähige Graphitpartikel und/oder elektrisch leitfähige Rußpartikel, insbesondere wie jeweils zuvor definiert, eingesetzt sind, gegebenengalls in Kombination mit insbesondere elektrisch leitfähigen Kohlen stofffasern.
Insbesondere kann das Bauteil die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,004 Gew. -% bis 13 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,009 Gew. -% bis 12 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Bauteil, enthalten. Weiterhin kann das Bauteil die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,00009 Gew.-% bis 4,5 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,0009 Gew.-% bis 3,5 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,004 Gew.-% bis 3 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,009 Gew.-% bis 2,2 Gew.-%, bezogen auf das Bauteil, enthalten. It is also true for the electrically conductive component according to the invention that in this regard in particular electrically conductive graphite particles and/or electrically conductive soot particles, in particular as defined above, are used, possibly in combination with in particular electrically conductive carbon fibers. In particular, the component can contain the graphite particles in a quantity in the range from 0.004% by weight to 13% by weight, in particular in the range from 0.009% by weight to 12% by weight, preferably in the range from 0.05% by weight. % to 10% by weight, preferably in the range from 0.1% by weight to 8% by weight, based on the component. Furthermore, the component can contain the carbon black particles in an amount in the range from 0.00009% by weight to 4.5% by weight, in particular in the range from 0.0009% by weight to 3.5% by weight, preferably in In the range from 0.004% by weight to 3% by weight, preferably in the range from 0.009% by weight to 2.2% by weight, based on the component.
Zudem kann das Bauteil die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Rußpartikeln [Graphit partikel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1 , vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1 ,5 : 1 , bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1 , enthalten. In addition, the component can contain the graphite particles and the carbon black particles in a weight ratio of graphite particles to carbon black particles [graphite particles: carbon black particles] in the range from 500:1 to 1:2, in particular in the range from 200:1 to 1:1, preferably in the range from 100 : 1 to 1.5:1, preferably in the range from 10:1 to 2:1, particularly preferably in the range from 6:1 to 3:1.
Wie zuvor angeführt, kann das Bauteil zudem Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, insbesondere wie zuvor definierte Kohlenstofffasern, aufweisen. As mentioned above, the component can also have carbon fibers, in particular carbonized and/or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers, in particular carbon fibers as defined above.
In diesem Zusammenhang kann das Bauteil die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 0,0009 Gew.-% bis 9 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,004 Gew.-% bis 7 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,009 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,018 Gew. -% bis 4,5 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,018 Gew.-% bis 1 ,8 Gew.-%, bezogen auf das Bauteil, enthalten. In this context, the component can contain the carbon fibers in an amount in the range from 0.0009% by weight to 9% by weight, in particular in the range from 0.004% by weight to 7% by weight, preferably in the range from 0.009% by weight % to 5% by weight, preferably in the range from 0.018% by weight to 4.5% by weight, particularly preferably in the range from 0.018% by weight to 1.8% by weight, based on the component included.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Bauteil die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Kohlenstofffasern [Graphitpartikel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 1 .500 : 1 bis 1 : 5, vorzugsweise im Bereich von 1.000 : 1 bis 1 : 1 , bevorzugt im Bereich von 500 : 1 bis 2 : 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 300 : 1 bis 3 : 1 , enthalten. Furthermore, the component according to the invention can contain the graphite particles and the carbon fibers in a weight ratio of graphite particles to carbon fibers [graphite particles: carbon fibers] in the range from 1,500:1 to 1:5, preferably in the range from 1,000:1 to 1:1, preferably in the range from 500:1 to 2:1, particularly preferably in the range from 300:1 to 3:1.
Zudem kann das Bauteil nach der Erfindung die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Kohlen stofffasern [Graphitpartikel : Kohlenstofffasern] von größer 1 , insbesondere größer 1 ,5, vorzugsweise größer 2, enthalten.
Erfindungsgemäß kann es sich auch derart verhalten, dass das Bauteil die Rußpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Rußpartikeln zu Kohlenstofffasern [Rußpartikel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 50 : 1 bis 1 : 500, insbesondere im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 300, vorzugsweise im Bereich von 7 : 1 bis 1 : 150, bevorzugt im Bereich von 5 : 1 bis 1 : 100, enthält. In addition, the component according to the invention can contain the graphite particles and the carbon fibers in a weight ratio of graphite particles to carbon fibers [graphite particles:carbon fibers] of greater than 1, in particular greater than 1.5, preferably greater than 2. According to the invention, it can also behave in such a way that the component contains the soot particles and the carbon fibers in a weight ratio of soot particles to carbon fibers [soot particles: carbon fibers] in the range from 50: 1 to 1: 500, in particular in the range from 10: 1 to 1: 300 , preferably in the range from 7:1 to 1:150, preferably in the range from 5:1 to 1:100.
Das Bauteil nach der Erfindung kann zudem mindestens ein abgebundenes hydraulisches Bindemittel, insbesondere abgebundenen Zement und/oder abgebundenen Kalk, vorzugsweise abgebundenen Zement, insbesondere auf Basis eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, aufweisen. The component according to the invention can also have at least one set hydraulic binder, in particular set cement and/or set lime, preferably set cement, in particular based on a hydraulic binder as defined above.
Zudem kann das Bauteil mindestens einen Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag (Gesteinskörnung), insbesondere einen wie zuvor definierten Zuschlag, enthalten. In addition, the component can contain at least one aggregate, in particular concrete aggregate (aggregate), in particular an aggregate as defined above.
Das Bauteil, insbesondere Betonbauteil, nach der Erfindung zeichnet sich bei gleichzeitig hoher mechanischer Festigkeit durch eine definierte elektrische Leitfähigkeit bzw. einen definierten elektrischen Widerstand aus. The component, in particular a concrete component, according to the invention is characterized by a defined electrical conductivity or a defined electrical resistance while at the same time having high mechanical strength.
So verhält es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere derart, dass das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einen Oberflächen widerstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C von höchstens 109 W, insbesondere höchstens 5·10d W, vorzugweise höchstens 10d W, bevorzugt höchstens 5·107 W, insbesondere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1 :2016 (VDE 0300-4-1), aufweist. In the context of the present invention, the situation is in particular such that after storage for at least 28 days, the component has a surface resistance at a relative humidity in the range from 20% to 60% and at a temperature in the range from 15° C. to 25° C of at most 10 9 W, in particular at most 5×10 d W, preferably at most 10 d W, preferably at most 5×10 7 W, determined in particular according to DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1). .
Zudem kann das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einen Oberflächenwiderstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C im Bereich von 102 W bis 108 W, insbesondere im Bereich von 102 W bis 107 W, insbesondere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1 :2016 (VDE 0300-4-1), aufweisen. In addition, after storage for at least 28 days, the component can have a surface resistance at a relative humidity in the range from 20% to 60% and at a temperature in the range from 15 °C to 25 °C in the range from 10 2 W to 10 8 W, in particular in the range from 10 2 W to 10 7 W, determined in particular according to DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1).
Zudem kann das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einen Durchgangswiderstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C von höchstens 109 W, insbesondere höchstens 5·10d W, vorzugweise höchstens 10d W, bevorzugt höchstens 5·107 W, insbesondere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1 :2016 (VDE 0300-4-1), aufweisen.
Gleichermaßen kann das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einen Durchgangswiderstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C im Bereich von 10 W bis 108 W, insbesondere im Bereich von 10 W bis 107 W, insbesondere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1 :2016 (VDE 0300-4-1), aufweisen. In addition, after storage for at least 28 days, the component can have a volume resistance at a relative humidity in the range from 20% to 60% and at a temperature in the range from 15 °C to 25 °C of at most 10 9 W, in particular at most 5 10 d W, preferably at most 10 d W, preferably at most 5×10 7 W, determined in particular according to DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1). Likewise, after storage for at least 28 days, the component can have a volume resistance at a relative humidity in the range from 20% to 60% and at a temperature in the range from 15 °C to 25 °C in the range from 10 W to 10 8 W, in particular in Range from 10 W to 10 7 W, determined in particular according to DIN EN 61340-4-1: 2016 (VDE 0300-4-1).
Insbesondere können die zuvor angeführten Werte an einem Bauteil bzw. einem Probekörper des Bauteils mit Abmessungen von 500 mm / 500 mm / 40 mm (L / B / H) ermittelt werden. In particular, the above values can be determined on a component or a test piece of the component with dimensions of 500 mm / 500 mm / 40 mm (L / W / H).
Die entsprechenden elektrische Leitfähigkeiten (elektrische Oberflächenleitfähig keiten, elektrische Durchgangsleitfähigkeiten) des erfindungsgemäßen Bauteils ergeben sich unmittelbar aus den entsprechenden Kehrwerten der zuvor angeführten elektrischen Widerstände. The corresponding electrical conductivities (electrical surface conductivities, electrical throughput conductivities) of the component according to the invention result directly from the corresponding reciprocal values of the electrical resistances mentioned above.
Das erfindungsgemäße Bauteil weist insgesamt antistatische bzw. elektrodissipati- ve Eigenschaften auf, wodurch elektrostatische Aufladungen gezielt abgeleitet werden können, so dass auch hierdurch unerwünschte bzw. unkontrollierte elektrostatische Entladungen vermieden werden. The component according to the invention has overall antistatic or electrodissipative properties, as a result of which electrostatic charges can be dissipated in a targeted manner, so that unwanted or uncontrolled electrostatic discharges are also avoided as a result.
Wie zuvor angeführt, weist das Bauteil, insbesondere Betonbauteil, nach der Erfindung definierte Eigenschaften hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit auf. Zudem kann das Bauteil, insbesondere Betonbauteil, nach der Erfindung insbesondere aufgrund seiner Eigenschaft, einen elektrischen Strom leiten zu können, für weiterführende Spezialanwendungen eingesetzt werden, beispiels weise was die Möglichkeit einer (elektrischen) Beheizbarkeit der Bauteile bzw. die Verwendung zum induktiven Laden beispielsweise von Fahrzeugen oder dergleichen anbelangt. Dabei kann das Bauteil nach der Erfindung auch mit nichtleitenden Materialien, beispielsweise in Form von Abdeckungen, Isolations- belägen bzw. -beschichtungen oder dergleichen, ausgerüstet bzw. kombiniert werden, beispielsweise vor dem Hintergrund, entsprechende Isolationsflächen zu schaffen (beispielsweise im Rahmen der Verwendung bzw. Ausbildung als Bodenfläche zum induktiven Laden von Fahrzeugen oder dergleichen).
Das erfindungsgemäße Bauteil zeichnet sich dabei auch dadurch aus, dass hinsichtlich der Formgebung eine hohe Variabilität vorliegt, wobei zudem die elektrische Leitfähigkeit ziel- und zweckgerichtet eingestellt werden kann. Insbesondere weist das Bauteil, wie zuvor angeführt, eine homogene Verteilung der elektrisch leitfähigen Komponenten in Form der Kohlenstofffasern sowie der Graphitpartikel und/oder der Rußpartikel auf, so dass eine definierte elektrisch leitfähige Struktur innerhalb der (Beton-)Matrix bereitgestellt wird. As stated above, the component, in particular a concrete component, according to the invention has defined properties with regard to electrical conductivity. In addition, the component, in particular a concrete component, can be used according to the invention, in particular due to its property of being able to conduct an electric current, for further special applications, for example what the possibility of (electrical) heating of the components or use for inductive charging, for example vehicles or the like. The component according to the invention can also be equipped or combined with non-conductive materials, for example in the form of covers, insulating coverings or coatings or the like, for example against the background of creating appropriate insulating surfaces (for example in the context of use or Training as a floor surface for inductive charging of vehicles or the like). The component according to the invention is also characterized in that there is a high degree of variability with regard to the shape, with the electrical conductivity also being able to be set in a targeted and purposeful manner. In particular, as mentioned above, the component has a homogeneous distribution of the electrically conductive components in the form of carbon fibers and graphite particles and/or soot particles, so that a defined electrically conductive structure is provided within the (concrete) matrix.
Für weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Bauteils kann auch auf die Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen Aspekten verwiesen werden, welche für das Bauteil nach der Erfindung entsprechend gelten. For further configurations of the component according to the invention, reference can also be made to the statements on the further aspects according to the invention, which apply correspondingly to the component according to the invention.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zudem - gemäß einem wiederum weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - auch die Verwendung einer Komponente (i), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, wobei die Komponente (i) als Granulat oder als Dispersion, bevorzugt als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt als wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet ist, oder einer nachfolgend definierten Zusammensetzung, gegebenenfalls in Kombination mit einer weiteren Komponente (ii), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstoff fasern, vorzugsweise Graphitfasern aufweist oder hieraus besteht, insbesondere mit einer wie zuvor definierten weiteren Komponente (ii), zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammen setzungen; und/oder zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit von Bauteilen, insbesondere Beton bauteilen, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammen setzungen; und/oder
zur Verringerung des elektrischen Widerstands von Bauteilen, insbesondere Betonbauteilen, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammen setzungen; und/oder zur Erhöhung der elektrostatischen Ableitfähigkeit und/oder zur Verringerung der elektrostatischen Aufladbarkeit von Bauteilen, insbesondere Betonbauteilen, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen. Another subject of the present invention is - according to yet another aspect of the present invention - also the use of a component (i) which has graphite particles and / or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, the component (i) as granules or as a dispersion, preferably as a dispersion, in particular as an aqueous and/or aqueous-based dispersion, preferably as a suspension, preferably as an aqueous and/or aqueous-based suspension, or a composition defined below, optionally in combination with a further component (ii), which contains or consists of carbon fibers, in particular carbonized and/or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers, in particular with a further component (ii) as defined above, for the production of electrically conductive components, in particular el Electrically conductive concrete components, based on dried and hardened (set) hydraulic binder compositions, in particular concrete compositions; and/or to increase the electrical conductivity of components, in particular concrete components, based on dried and cured (set) hydraulic binder compositions, in particular concrete compositions; and or for reducing the electrical resistance of components, in particular concrete components, based on dried and cured (set) hydraulic binder compositions, in particular concrete compositions; and/or to increase the electrostatic conductivity and/or to reduce the electrostatic chargeability of components, in particular concrete components, based on dried and hardened (set) hydraulic binder compositions, in particular concrete compositions.
Für weitere diesbezügliche Ausgestaltungen kann auch auf die Ausführungen betreffend die weiteren Aspekte der vorliegenden Erfindung verwiesen werden. For further configurations in this regard, reference can also be made to the explanations relating to the further aspects of the present invention.
Darüber hinaus ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - zudem die Kombination, insbesondere Kombination zur Verwendung in einer Basisrezeptur (Basis präparation) für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise in einer Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, bevorzugt zur Verwendung in einer zuvor definierten Basisrezeptur, wobei die Kombination In addition, the subject of the present invention - according to a further aspect of the present invention - is the combination, in particular a combination for use in a base formulation (base preparation) for a hydraulic binder composition, preferably in a base formulation for a concrete composition, in particular for the production of electrically conductive components , Preferably concrete components, preferably for use in a previously defined base recipe, the combination
(i) eine Komponente (i), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, wobei die Kompo nente (i) als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt als wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet ist, insbesondere eine wie zuvor definierten Komponente (i), einerseits und (i) a component (i) which comprises graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, the component (i) being a dispersion, in particular an aqueous and/or aqueous-based dispersion, preferably as a suspension, preferably as an aqueous and/or aqueous-based suspension, in particular a component (i) as defined above, on the one hand and
(ii) eine weitere Komponente (ii), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphit fasern, insbesondere eine wie zuvor definierten Komponente (ii), aufweist, andererseits umfasst.
In diesem Zusammenhang kann die Kombination in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) vorliegen. Vorzugsweise enthält die Kombination der nach Erfindung die Komponente (i) und die weitere Komponente (ii) in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts). (ii) a further component (ii), which comprises carbon fibers, in particular carbonized and/or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers, in particular a component (ii) as defined above, on the other hand. In this context, the combination can be in the form of spatially separate but functionally related components and/or as a kit (kit-of-parts). The combination according to the invention preferably contains component (i) and the further component (ii) in the form of spatially separate but functionally related components and/or as a kit (kit-of-parts).
Die erfindungsgemäße Kombination kann für Basisrezepturen bzw. Bindemittel zusammensetzungen zur Herstellung von (Beton-)Bauteilen eingesetzt werden, und zwar vor dem Hintergrund, hierauf basierende Bauteile, insbesondere Betonbauteile, gezielt mit elektrischen Eigenschaften bzw. einer entsprechend definierten elektrischen Leitfähigkeit auszurüsten. The combination according to the invention can be used for base formulations or binder compositions for the production of (concrete) components, against the background of equipping components based thereon, in particular concrete components, with electrical properties or a correspondingly defined electrical conductivity.
Im Hinblick auf weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kombination kann auch auf die Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen Aspekten verwiesen werden, welche vorliegend entsprechend gelten. With regard to further configurations of the combination according to the invention, reference can also be made to the statements on the further aspects according to the invention, which apply correspondingly in the present case.
Darüber hinaus ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - zudem das erfindungs gemäße Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile, insbesondere wie zuvor definiert, insbesondere auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen, wobei eine zuvor definierte Basisrezeptur durch Zugabe von Wasser bzw. durch Anmachen mit Wasser zu einer Bindemittelzusammensetzung, insbesondere wie zuvor definiert, verarbeitet wird und wobei nachfolgend ein Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) der Bindemittelzusammensetzung zum Erhalt der Bauteile, insbesondere Betonbauteile, durchgeführt wird. Im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei zudem derart vorgegangen werden, dass vor dem Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) ein Informbringen und/oder Ausformen, insbesondere Ausgießen und/oder Inform gießen, der Bindemittelzusammensetzung durchgeführt wird.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung gemäß diesem Aspekt auch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile, insbesondere wie zuvor definiert, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen, insbesondere das zuvor definierte Verfahren, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte in der angeführten Reihenfolge umfasst: In addition, the subject of the present invention - according to yet another aspect of the present invention - is also the inventive method for producing electrically conductive components, in particular electrically conductive concrete components, in particular as defined above, in particular on the basis of dried and hardened (set) hydraulic binder compositions , in particular concrete compositions, wherein a previously defined base recipe is processed by adding water or by mixing with water to form a binder composition, in particular as defined above, and wherein the binder composition is then dried and cured (setting) to obtain the components, in particular concrete components, is carried out. With regard to the method according to the invention, it is also possible to proceed in such a way that before drying and curing (setting), the binder composition is brought into shape and/or shaped, in particular poured out and/or shaped. In particular, the present invention according to this aspect also relates to the method according to the invention for the production of electrically conductive components, in particular electrically conductive concrete components, in particular as defined above, based on dried and cured (set) hydraulic binder compositions, in particular concrete compositions, in particular the method defined above, wherein the procedure includes the following steps in the order listed:
(a) Zusammenführen mindestens eines Zuschlagstoffs, insbesondere Beton zuschlagstoffs, insbesondere eines wie zuvor definierten Zuschlagstoffs, einerseits und eines Anteils (erster Anteil) an insgesamt eingesetztem Wasser, insbesondere Anmachwasser (Zugabewasser), andererseits, gegebenenfalls gefolgt von einem Einwirkenlassen des Wassers auf den Zuschlagstoff (Saugenlassen); (a) Bringing together at least one aggregate, in particular concrete aggregate, in particular an aggregate as defined above, on the one hand and a portion (first portion) of the total water used, in particular mixing water (added water), on the other hand, optionally followed by allowing the water to act on the aggregate (allowing to suckle);
(b) Zugabe einer ersten Komponente (i), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, wobei die Komponente (i) als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt als wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet ist, insbesondere eine wie zuvor definierten Komponente (i), und gegebenenfalls einer weiteren Komponente (ii), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, aufweist oder hieraus besteht, insbesondere einer wie zuvor definierten Komponente (ii), in die in Schritt (a) erhaltene Zusammensetzung, gefolgt von und/oder einhergehend mit, vorzugsweise gefolgt von, einem Mischen der mit der Komponente (i) und gegebenenfalls mit der Komponente (ii) versetzten Zusammensetzung; (b) Addition of a first component (i) which has graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, with component (i) as a dispersion, in particular as an aqueous and/or aqueous-based dispersion , preferably as a suspension, preferably as an aqueous and / or aqueous-based suspension, is formed, in particular a component (i) as defined above, and optionally a further component (ii), which carbon fibers, in particular carbonized and / or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers , Has or consists of, in particular a component (ii) as defined above, in the composition obtained in step (a), followed by and / or accompanied by, preferably followed by, a mixing with the component (i) and optionally with composition added to component (ii);
(c) Zugabe mindestens eines hydraulischen Bindemittels, insbesondere Zement und/oder Kalk, vorzugsweise Zement, insbesondere eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, und des Restanteils (zweiter Anteil) an insgesamt eingesetztem Wasser, insbesondere Anmachwasser, in die in Schritt (b) erhaltene Zusammensetzung, gefolgt von und/oder einhergehend mit einem Mischen der mit dem hydraulischen Bindemittel und dem Restanteil des Wasser versetzten (Bindemittel-) Zusammensetzung;
(d) gegebenenfalls Informbringen und/oder Ausformen der in Schritt (c) erhaltenen (Bindemittel-)Zusammensetzung; (c) Addition of at least one hydraulic binder, in particular cement and/or lime, preferably cement, in particular a hydraulic binder as defined above, and the remaining proportion (second proportion) of the total water used, in particular mixing water, to the mixture obtained in step (b). Composition followed by and/or accompanied by mixing of the (binder) composition to which the hydraulic binder and the remainder of the water have been added; (d) optionally shaping and/or shaping the (binder) composition obtained in step (c);
(e) Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) der (Bindemittel-)Zusammensetzung zum Erhalt der elektrisch leitfähigen Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile. (e) drying and curing (setting) of the (binder) composition to obtain the electrically conductive components, in particular electrically conductive concrete components.
Auf Basis des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine besonders gleichmäßige bzw. homogene Einarbeitung der elektrisch leitfähigen Bestandteile erreicht werden. On the basis of the method according to the invention, a particularly uniform or homogeneous incorporation of the electrically conductive components can be achieved.
Insbesondere kann der in Schritt (a) eingesetzte Anteil (erster Anteil) an Wasser 10 Vol.-% bis 50 Vol.-%, insbesondere 20 Vol.-% bis 40 Vol.-%, vorzugsweise 25 Vol.-% bis 35 Vol.-%, des insgesamt eingesetzten Wasser betragen. In particular, the proportion (first proportion) of water used in step (a) can be 10% by volume to 50% by volume, in particular 20% by volume to 40% by volume, preferably 25% by volume to 35% by volume % of the total water used.
Zudem kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass in Schritt (c) mindestens ein Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittels, insbesondere ein wie zuvor definiertes Zusatzmittel, eingesetzt bzw. zugegeben wird. In addition, it can be provided according to the invention that in step (c) at least one additive, in particular a concrete additive, in particular an additive as defined above, is used or added.
Im Hinblick auf weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem vorliegenden Aspekt kann auch auf die Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen Aspekten verwiesen werden, welche vorliegend entsprechend gelten. With regard to further configurations of the method according to the present aspect, reference can also be made to the statements on the further aspects according to the invention, which apply correspondingly in the present case.
Nochmals weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - ist zudem die Zusammensetzung, insbesondere Zusammensetzung zur Verwendung in einer Basisrezeptur (Basispräparation) für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugs weise in einer Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, bevorzugt zur Verwendung in einer zuvor definierten Basisrezeptur, wobei die Zusammensetzung Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphit partikel und Rußpartikel, insbesondere wie zuvor definierte Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, aufweist und wobei die Zusammensetzung als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als
Suspension, bevorzugt als wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet ist. Yet another subject of the present invention - according to a further aspect of the present invention - is the composition, in particular composition for use in a base formulation (base preparation) for a hydraulic binder composition, preferably in a base formulation for a concrete composition, in particular for the production of electrically conductive components , preferably concrete components, preferably for use in a previously defined base recipe, the composition having graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, in particular graphite particles and/or carbon black particles as defined above, and wherein the composition as a dispersion, in particular as an aqueous and/or water-based dispersion, preferably as a Suspension, preferably as an aqueous and / or aqueous-based suspension is formed.
Erfindungsgemäß verhält es sich insbesondere derart, dass die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Graphitpartikel und die Rußpartikel, in eine kontinuierliche Phase und/oder in mindestens ein Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, dispergiert und/oder eingebracht sind. According to the invention, the behavior is in particular such that the graphite particles and/or the carbon black particles, preferably the graphite particles and the carbon black particles, are dispersed and/or introduced into a continuous phase and/or into at least one carrier medium, in particular dispersants, preferably solubilizing agents, preferably water .
Zudem kann als kontinuierliche Phase und/oder Trägermedium, insbesondere als Dispersionsmittel und/oder Solubilisierungsmittel, ein wässrig basiertes Träger medium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, eingesetzt sein. In addition, an aqueous-based carrier medium, in particular dispersing agent, preferably solubilizing agent, preferably water, can be used as continuous phase and/or carrier medium, in particular as dispersing agent and/or solubilizing agent.
Weiterhin kann das Trägermedium, insbesondere das Dispersionsmittel, vorzugsweise das Solubilisierungsmittel, Wasser sein. Furthermore, the carrier medium, in particular the dispersing agent, preferably the solubilizing agent, can be water.
Erfindungsgemäß ist es insbesondere vorgesehen, dass die Zusammensetzung das wässrig basierte Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, in einer Menge im Bereich von 5 Gew.-% bis 95 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 10 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 20 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Gew.-% bis 70 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 50 Gew.-% bis 65 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält. According to the invention, it is provided in particular that the composition contains the aqueous-based carrier medium, in particular dispersant, preferably solubilizing agent, preferably water, in an amount in the range from 5% by weight to 95% by weight, in particular in the range from 10% by weight. to 90% by weight, preferably in the range from 20% by weight to 80% by weight, preferably in the range from 30% by weight to 75% by weight, particularly preferably in the range from 40% by weight to 70% by weight, more preferably in the range 50% to 65% by weight of the composition.
Weiterhin kann die Zusammensetzung nach der Erfindung die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 55 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,25 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,6 Gew.-% bis 45 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten. Furthermore, the composition according to the invention can contain the graphite particles in an amount in the range from 0.02% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 0.05% by weight to 55% by weight, preferably in the range from 0.25% to 50% by weight, preferably in the range from 0.6% to 45% by weight, based on the composition.
Weiterhin kann die Zusammensetzung die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 20 Gew.-% bis 40 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 35 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 28 Gew.-% bis 33 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten.
Zudem kann die Zusammensetzung nach der Erfindung die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 45 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,15 Gew. -% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten. Furthermore, the composition can contain the graphite particles in an amount in the range from 20% by weight to 40% by weight, more preferably in the range from 25% by weight to 35% by weight, very preferably in the range from 28% by weight. % to 33% by weight based on the composition. In addition, the composition according to the invention can contain the carbon black particles in an amount in the range from 0.001% by weight to 50% by weight, in particular in the range from 0.01% by weight to 45% by weight, preferably in the range from 0 0.05% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 0.15% by weight to 40% by weight, based on the composition.
Weiterhin kann die Zusammensetzung die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten. Furthermore, the composition can contain the carbon black particles in an amount in the range from 10% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 25% by weight to 40% by weight, particularly preferably in the range from 30% by weight up to 35% by weight, based on the composition.
Die Zusammensetzung nach der Erfindung kann die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Rußpartikeln [Graphitpartikel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1 , vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1 ,5 : 1 , bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1 , enthalten. The composition according to the invention can contain the graphite particles and the carbon black particles in a weight ratio of graphite particles to carbon black particles [graphite particles: carbon black particles] in the range from 500: 1 to 1: 2, in particular in the range from 200: 1 to 1: 1, preferably in the range from 100:1 to 1.5:1, preferably in the range from 10:1 to 2:1, particularly preferably in the range from 6:1 to 3:1.
Darüber hinaus kann die Zusammensetzung nach der Erfindung mindestens einen weiteren Inhaltsstoff enthalten. Diesbezüglich kann der weitere Inhaltsstoff ausgewählt sein aus der Gruppe von Dispergiermitteln (Dispergatoren, Netzmitteln und/oder Emulgatoren), Verdickungsmitteln (Rheologiemodifizierern), Entschäumern und Konservierungsmitteln sowie deren Mischungen oder Kombinationen. Gleichermaßen kann die Zusammensetzung den weiteren Inhaltstoff in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten. In addition, the composition according to the invention may contain at least one other ingredient. In this regard, the additional ingredient can be selected from the group of dispersants (dispersants, wetting agents and/or emulsifiers), thickeners (rheology modifiers), defoamers and preservatives, and mixtures or combinations thereof. Likewise, the composition can contain the other ingredient in an amount in the range from 0.001% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 0.01% by weight to 50% by weight, preferably in the range from 0.1 % by weight to 40% by weight, preferably in the range from 1% by weight to 30% by weight, based on the composition.
Zudem kann die Zusammensetzung mindestens ein Dispergiermittel (Dispergator) und/oder Netzmittel und/oder Emulgator enthalten. In addition, the composition can contain at least one dispersant (dispersant) and/or wetting agent and/or emulsifier.
In diesem Zusammenhang kann das Dispergiermittel und/oder das Netzmittel ausgewählt sein aus der Gruppe von Naphthalinsulfonsäurederivaten, insbesondere Naphthalinsulfonsäurekondensaten, Ligninsulfonsäurederivaten, insbesondere Ligninsulfonsäurekondensaten, Styrolacrylharzen und langkettigen
Block(co)polymeren mit pigmentaffinen Gruppen sowie deren Mischungen oder Kombinationen. In this connection, the dispersing agent and/or the wetting agent can be selected from the group of naphthalene sulfonic acid derivatives, in particular naphthalene sulfonic acid condensates, lignin sulfonic acid derivatives, in particular lignin sulfonic acid condensates, styrene acrylic resins and long-chain ones Block (co)polymers with pigment-affinity groups and mixtures or combinations thereof.
In diesem Zusammenhang kann die Zusammensetzung das Dispergiermittel und/oder das Netzmittel zudem in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten. In this context, the composition may also contain the dispersing agent and/or the wetting agent in an amount in the range from 0.01% to 20% by weight, preferably in the range from 0.05% to 10% by weight. %, preferably in the range from 0.1% to 5% by weight, based on the composition.
Weiterhin kann die Zusammensetzung mindestens ein Verdickungsmittel und/oder einen Rheologiemodifizierer enthalten. Furthermore, the composition can contain at least one thickener and/or one rheology modifier.
In diesem Zusammenhang kann das Verdickungsmittel und/oder der Rheologie modifizierer ausgewählt sein aus der Gruppe von Pektinen, Alginaten, Tragacanth, Gummi arabicum, Guargummi, Carrageen, Carboxymethylcellulose, Carboxy- propylcellulose, Polyacrylaten, Polysacchariden sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugsweise Polysacchariden, bevorzugt Xanthan. In this context, the thickener and/or the rheology modifier can be selected from the group consisting of pectins, alginates, tragacanth, gum arabic, guar gum, carrageenan, carboxymethylcellulose, carboxypropylcellulose, polyacrylates, polysaccharides and mixtures or combinations thereof, preferably polysaccharides xanthan.
Gleichermaßen kann die Zusammensetzung das Verdickungsmittel und/oder den Rheologiemodifizierer in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,075 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthalten. Likewise, the composition may preferably contain the thickener and/or the rheology modifier in an amount in the range from 0.01% to 20% by weight, preferably in the range from 0.05% to 10% by weight in the range from 0.075% to 5% by weight of the composition.
Darüber hinaus kann die Zusammensetzung mindestens einen Entschäumer, insbesondere Polyethylenglykol und/oder dessen Derivate, aufweisen, insbeson dere in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 3 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung. In addition, the composition can contain at least one defoamer, in particular polyethylene glycol and/or its derivatives, in particular in an amount in the range from 0.001% by weight to 3% by weight, preferably in the range from 0.01% by weight. to 2% by weight based on the composition.
Gleichermaßen kann die Zusammensetzung mindestens ein Konservierungsmittel aufweisen, insbesondere in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 2 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung. Likewise, the composition may contain at least one preservative, in particular in an amount ranging from 0.001% to 2% by weight, preferably ranging from 0.005% to 1% by weight, based on the composition.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann dabei universell für eine Vielzahl an Basisrezepturen bzw. Bindemittelzusammensetzungen zum Erhalt von elektrisch leitfähigen Bauteilen eingesetzt werden. Insbesondere kann die Zusammensetzung nach der Erfindung als Komponente (i) in Bezug auf die
erfindungsgemäße Basisrezeptur eingesetzt werden. Auch insofern kann auf obige Ausführungen zu der Komponente (i) verwiesen werden, welche für die Zusammensetzung gemäß dem vorliegenden Aspekt entsprechend gelten. The composition according to the invention can be used universally for a large number of base formulations or binder compositions for obtaining electrically conductive components. In particular, the composition according to the invention as component (i) in relation to the base formulation according to the invention can be used. In this respect, too, reference can be made to the above statements on component (i), which apply correspondingly to the composition according to the present aspect.
Im Hinblick auf weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Zusammen setzung kann insgesamt auch auf die Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen Aspekten verwiesen werden, welche vorliegend entsprechend gelten. With regard to further configurations of the composition according to the invention, reference can also be made overall to the statements on the further aspects according to the invention, which apply correspondingly in the present case.
Nochmals weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus - gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - die Verwendung einer zuvor definierten Zusammensetzung zusammen mit und/oder in Kombination mit einer weiteren Komponente (ii), insbesondere einer zuvor definierten Komponente (ii), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, aufweist oder hieraus besteht, in einer Basisrezeptur (Basispräparation), insbesondere in einer Basisrezeptur für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, insbesondere wie zuvor definiert. Yet another object of the present invention is - according to a further aspect of the present invention - the use of a previously defined composition together with and / or in combination with a further component (ii), in particular a previously defined component (ii), which carbon fibers , in particular carbonized and/or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers, in a base formulation (base preparation), in particular in a base formulation for a hydraulic binder composition, preferably base formulation for a concrete composition, in particular for the production of electrically conductive components, preferably concrete components, in particular as previously defined.
Für weitere diesbezügliche Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Verwendung gemäß diesem Aspekt kann auch auf die Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen For further relevant statements on the use according to the invention in accordance with this aspect, reference can also be made to the statements on the further statements according to the invention
Nochmals weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch - gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung - die Verwendung des erfindungsgemäßen Bauteils, insbesondere Betonbauteils, wie zuvor definiert, zur Ausbildung von bzw. als Bestandteil von Bauwerken und/oder Baukörpern, insbesondere zur Ausbildung von bzw. als Bestandteil von Wänden, Decken oder Böden bzw. Belägen, vorzugswiese Industrieböden bzw. -belägen, Hallenböden bzw. -belägen, Böden bzw. Belägen für Verkehrsflächen, wie Straßen, Parkplätze, Lande-/Startbahnen bzw. -flächen für Fluggeräte, Fußwege, Fahrradwege oder dergleichen, insbesondere zu Zwecken der Ableitung elektrostatischer Aufladungen und/oder zu Zwecken des induktiven Ladens insbesondere von akkuelektrisch betriebenen Fahrzeugen oder elektrischen Gerätschaften und/oder zu Zwecken der
elektrischen Beheizbarkeit und/oder zu Zwecken der Bereitstellung insbesondere berührungssensitiver Sensorik bzw. Schaltungen oder dergleichen. Yet another subject of the present invention is - according to a further aspect of the present invention - the use of the component according to the invention, in particular concrete component, as defined above, for the formation of or as part of buildings and/or structures, in particular for the formation of or as a component of walls, ceilings or floors or coverings, preferably industrial floors or coverings, hall floors or coverings, floors or coverings for traffic areas such as streets, parking lots, landing/starting strips or areas for aircraft, footpaths, Bicycle paths or the like, in particular for the purpose of dissipating electrostatic charges and/or for the purpose of inductive charging, in particular of battery-powered vehicles or electrical equipment and/or for the purpose of electrical heatability and/or for the purpose of providing in particular touch-sensitive sensors or circuits or the like.
Für weitere diesbezügliche Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Verwendung gemäß diesem Aspekt kann auch auf die Ausführungen zu den weiteren erfindungsgemäßen Aspekten verwiesen werden, welche vorliegend entsprechend gelten. For further relevant statements on the use according to the invention according to this aspect, reference can also be made to the statements on the further aspects according to the invention, which apply accordingly in the present case.
Weitere Ausgestaltungen, Abwandlungen und Variationen sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne Weiteres erkennbar und realisierbar, ohne dass er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verlässt. Further configurations, modifications and variations as well as advantages of the present invention can be easily recognized and implemented by a person skilled in the art when reading the description, without departing from the scope of the present invention.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend auch anhand von Ausführungs- beispielen sowie entsprechenden Figurendarstellungen beschrieben, wobei die diesbezüglichen Ausführungen in Bezug auf die vorliegende Erfindung keinesfalls beschränkend sind, anhand der Ausführungsbeispiele und den dort angeführten Figurendarstellungen werden auch weitergehende Vorteile, Eigenschaften, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung aufgezeigt. Die folgenden Ausführungsbeispiele dienen dabei lediglich der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung, jedoch ohne die vorliegende Erfindung hierauf zu beschränken. The present invention is also described below using exemplary embodiments and corresponding figure representations, with the relevant statements in relation to the present invention not being restrictive in any way Invention shown. The following exemplary embodiments only serve to illustrate the present invention, but without restricting the present invention thereto.
Die vorliegende Erfindung wird somit auch anhand von weiterführenden Figurendarstellungen beschrieben bzw. erläutert, wobei die diesbezüglichen Ausführungen für sämtliche Aspekte gelten und wobei die diesbezüglichen Ausführungen keinesfalls beschränkend sind. Zu den Figurendarstellungen kann auch auf die nachfolgenden Ausführungen in den Ausführungsbeispielen verwiesen werden.
In den Figurendarstellungen zeigt: The present invention is thus also described or explained on the basis of further figure representations, with the relevant statements applying to all aspects and with the relevant statements not being restrictive in any way. With regard to the representations in the figures, reference can also be made to the following explanations in the exemplary embodiments. In the figure representations shows:
Fig. 1 A den Messaufbau zur Bestimmung des Durchgangswiderstands, insbesondere gemäß DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1),1A the measurement setup for determining the contact resistance, in particular in accordance with DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1),
Fig. 1 B die Positionierungen der Messelektroden für die Messungen des Durchgangswiderstands, Fig. 2A den Messaufbau zur Bestimmung des Oberflächenwiderstands, insbesondere gemäß DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1),1B shows the positioning of the measuring electrodes for the volume resistance measurements, FIG. 2A shows the measuring setup for determining the surface resistance, in particular in accordance with DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1),
Fig. 2B die Positionierungen der Messelektroden für die Messungen des Oberflächenwiderstands, Fig. 3A mittlere Durchgangswiderstände von erfindungsgemäßenFIG. 2B shows the positioning of the measuring electrodes for the measurements of the surface resistance, FIG. 3A mean volume resistances according to the invention
Betonbauteilen, Fig. 3B mittlere Oberflächenwiderstände von erfindungsgemäßenConcrete components, Fig. 3B average surface resistances of the invention
Betonbauteilen, concrete components,
Fig. 4A mittlere Durchgangswiderstände von erfindungsgemäßen Betonbauteilen, Fig. 4B mittlere Oberflächenwiderstände von erfindungsgemäßen Betonbauteilen, 4A average volume resistances of concrete components according to the invention, FIG. 4B average surface resistances of concrete components according to the invention,
Fig. 5A mittlere Durchgangswiderstände von erfindungsgemäßen5A average volume resistances of inventive
Betonbauteilen, Fig. 5B mittlere Oberflächenwiderstände von erfindungsgemäßen Concrete components, Fig. 5B average surface resistances of the invention
Betonbauteilen.
concrete components.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE: verwendete Materialien: EXEMPLARY EMBODIMENTS: Materials used:
Zement: Cement:
• CEM I 42,5 R der Schwenk Zement AG, Werk Karlstadt • CEM I 42.5 R from Schwenk Zement AG, Karlstadt plant
• CEM I 42,5 R der HeidelbergCement AG, Werk Burglengenfeld • CEM I 42.5 R from HeidelbergCement AG, Burglengenfeld plant
• CEM ll/A-LL 42,5 N der Schwenk Zement AG, Werk Karlstadt • CEM ll/A-LL 42.5 N from Schwenk Zement AG, Karlstadt plant
Gestein: Rock:
• 0/2 Rheinsand • 0/2 Rhine sand
• 2/8 Rheinkies • 2/8 Rhine gravel
• 8/16 Rheinkies • 8/16 Rhine gravel
• 0/2 Sand • 0/2 sand
• 2/8 Kalksteinsplitt • 2/8 limestone chippings
• 8/16 Kalksteinsplitt • 8/16 limestone chips
• 4/8 quarzitisches Rundkorn, Donauregion (k = 4,14) • 4/8 quartzitic round grain, Danube region (k = 4.14)
• 8/16 quarzitisches Rundkorn, Donauregion (k = 4,14) • 8/16 quartzitic round grain, Danube region (k = 4.14)
Kohlenstofffasern: carbon fibers:
• Graphitfasern der Länge 6 mm der SGL Carbon Group (376-006); Graphitfasern der Länge 3 mm der SGL Carbon Group (376-003); Tenax® Short Fiber; CF Trim HT-AN-07 bzw. Donacarbo® S • Graphite fibers with a length of 6 mm from the SGL Carbon Group (376-006); Graphite fibers with a length of 3 mm from the SGL Carbon Group (376-003); Tenax® Short Fiber; CF Trim HT-AN-07 or Donacarbo ® S
Graphitpartikel: Graphite particles:
• Grafit® FL 0899; Grafit® AL 0699 bzw. Grafit® GHL 1660; Mechano- Lube® 1 P9; Mechano-Lube® 3P2; GraphTherm® 23/99.9 bzw. GraphCond® 15/95 • Graphite ® FL 0899; Graphite ® AL 0699 or Graphite ® GHL 1660; Mechano- Lube® 1 P9; Mechano-Lube® 3P2 ; GraphTherm ® 23/99.9 or GraphCond ® 15/95
Rußpartikel: soot particles:
• Raven® P; Chezacarb® A; Printex® XE-2B; Vulcan® XC72 bzw. Super P® Fließmittel: • Raven® P; Chezacarb® A; Printex® XE-2B; Vulcan ® XC72 or Super P ® superplasticizer:
• SKY 643 MasterGlenium; SKY® 519 MasterGlenium; Alphalith Hyperflow 2060; Adva® Flow 342; Sika® Viscocrete 4077 bzw. TM ON-S 2000
Es werden sowohl erfindungsgemäße Betonbauteile, welche Graphitpartikel und Rußpartikel enthalten, als auch erfindungsgemäße Bauteile gemäß einer besonderen Ausführungsform, welche Graphitpartikel und Rußpartikel und Kohlenstofffasern enthalten, hergestellt, und es wird jeweils der elektrische Widerstand bzw. die elektrische Leitfähigkeit bestimmt. • SKY 643 MasterGlenium; SKY® 519 MasterGlenium; Alphalith Hyperflow 2060; Adva® Flow 342; Sika ® Viscocrete 4077 or TM ON-S 2000 Both concrete components according to the invention, which contain graphite particles and soot particles, and components according to the invention according to a particular embodiment, which contain graphite particles and soot particles and carbon fibers, are produced, and the electrical resistance or electrical conductivity is determined in each case.
Probekörperherstellung Specimen Preparation
Zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit bzw. des elektrischen Widerstands werden zunächst Betonzusammensetzungen hergestellt, welche anschließend zu Betonbauteilen (d. h. Probekörper) verarbeitet werden: To determine the electrical conductivity or electrical resistance, concrete compositions are first produced, which are then processed into concrete components (i.e. test specimens):
Die Betonzusammensetzungen enthalten jeweils 355 kg Zement (CEM I 42,5 R von Schwenk Zement KG bzw. CEM I 42,5 R der HeidelbergCement AG, Werk Burglengenfeld bzw. CEM ll/A-LL 42,5 N der Schwenk Zement AG, Werk Karlstadt), 177 kg Wasser, 1843 kg Gestein, wobei das Gestein eine Mischung aus 40 Gew.-% Kalksteinsplitt 0/2, 20 Gew.-% Kalksteinsplitt 2/8 und 40 Gew.-% Kalksteinsplitt 8/16 ist, sowie 0,7 Gew. -% Fließmittel (SKY 643 MasterGlenium; SKY® 519 MasterGlenium; Alphalith Hyperflow 2060; Ad va® Flow 342; Sika® Viscocrete 4077 bzw. TM ON-S 2000). Darüber hinaus enthalten die erfindungsgemäßen Probekörper noch Graphit- und Rußpartikel (d. h. elektrisch leitfähige Graphitpartikel [sog. Leitfähigkeitsgraphit] und elektrisch leitfähige Rußpartikel [sog. Leitfähigkeitsruß]) und gegebenenfalls Kohlenstofffasern (d. h. elektrisch leitfähige Kohlenstofffasern), wobei die Mengen in Tabelle 1 angegeben sind: The concrete compositions each contain 355 kg of cement (CEM I 42.5 R from Schwenk Zement KG or CEM I 42.5 R from HeidelbergCement AG, Burglengenfeld plant or CEM ll/A-LL 42.5 N from Schwenk Zement AG, plant Karlstadt), 177 kg water, 1843 kg rock, the rock being a mixture of 40% by weight limestone chippings 0/2, 20% by weight limestone chippings 2/8 and 40% by weight limestone chippings 8/16, and 0 .7 wt . In addition, the test specimens according to the invention also contain graphite and soot particles (i.e. electrically conductive graphite particles [so-called conductivity graphite] and electrically conductive soot particles [so-called conductivity soot]) and optionally carbon fibers (ie electrically conductive carbon fibers), the amounts being given in Table 1:
Tabelle 1 :
Zur Herstellung der Graphit- und Rußpartikel enthaltenden wässrigen Dispersion werden zunächst die Rußpartikel und das Wasser zu einer Dispersion verarbeitet und anschließend werden die Graphitpartikel eingearbeitet. Die Dispergierung (d. h. jeweils die Herstellung der entsprechenden Dispersion aus Rußpartikeln und Wasser und der Gesamtdispersion aus Rußpartikeln, Graphitpartikeln und Wasser) erfolgt in einer Perlmühle unter Verwendung von Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 2,5 mm. Alternativ können auch Yttrium-stabilisierte Ceroxid perlen mit einem Durchmesser im Bereich von 0,8 bis 2,5 mm verwendet werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Dispersion in einem Ultraschallbad herzustellen. Table 1 : To produce the aqueous dispersion containing graphite and carbon black particles, the carbon black particles and the water are first processed into a dispersion and then the graphite particles are incorporated. The dispersion (ie in each case the production of the corresponding dispersion from carbon black particles and water and the total dispersion from carbon black particles, graphite particles and water) takes place in a bead mill using steel balls with a diameter of 2.5 mm. Alternatively, yttrium-stabilized cerium oxide beads with a diameter in the range from 0.8 to 2.5 mm can also be used. In principle, it is also possible to produce the dispersion in an ultrasonic bath.
Die verwendeten Kohlenstofffasern haben eine Länge von 6 mm und eine Dichte von 1 ,8 g/cm3. Die Graphit- und Rußpartikel werden in Form einer wässrigen Dispersion eingesetzt, welche einen Graphitanteil von 33 Gew.-% und einen Rußanteil von 9 Gew.-% aufweist. The carbon fibers used have a length of 6 mm and a density of 1.8 g/cm 3 . The graphite and carbon black particles are used in the form of an aqueous dispersion which has a graphite content of 33% by weight and a carbon black content of 9% by weight.
Die Betonzusammensetzungen werden nach folgendem Verfahren hergestellt: Zunächst wird 1/3 des benötigten Anmach- bzw. Zugabewassers mit dem Gestein 5 Minuten lang vermischt. Anschließend werden die zuvor hergestellte, die Graphit- und Rußpartikel enthaltende Dispersion und gegebenenfalls die Kohlenstofffasern unter Mischen hinzugegeben und es wird für weitere 30 Sekunden gemischt. Nachdem das Gemenge für weitere 30 Sekunden gemischt worden ist, wird der Zement hinzuzugegeben und für weitere 30 Sekunden gemischt. Dann wird unter Mischen das restliche Anmach- bzw. Zugabewasser und darüber hinaus Fließmittel hinzuzugeben und schließlich die Gesamtmischung für weitere 45 Sekunden gemischt. The concrete compositions are produced using the following procedure: First, 1/3 of the required mixing or additional water is mixed with the rock for 5 minutes. The previously prepared dispersion containing the graphite and carbon black particles and optionally the carbon fibers are then added with mixing and the mixture is mixed for a further 30 seconds. After the batch has been mixed for an additional 30 seconds, the cement is added and mixed for an additional 30 seconds. Then, while mixing, add the remaining mixing or additional water as well as flow agent and finally mix the entire mixture for a further 45 seconds.
Die zu einer gleichmäßigen Masse vermischte Betonzusammensetzung wird in Formen zur Herstellung von Probekörpern mit der Abmessung Län ge / Breite / Höhe = 500mm / 500 mm / 40 mm gefüllt und 120 Sekunden auf einem Rütteltisch verdichtet. Nach dem Abziehen der Oberfläche wird der Probekörper mit einer Folie bedeckt (wobei die Folie keinen Kontakt zur Oberfläche hat) und 7 Tage zum Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) bei 20 °C gelagert. Nach Ablauf der 7 Tage werden die Probekörper ausgeschalt. The concrete composition, mixed to a uniform mass, is filled into molds for the production of test specimens with the dimensions length/width/height=500 mm/500 mm/40 mm and compacted on a vibrating table for 120 seconds. After the surface has been peeled off, the specimen is covered with a foil (the foil not having any contact with the surface) and stored at 20° C. for 7 days to dry and harden (set). After the 7 days have elapsed, the test specimens are demoulded.
Messungen measurements
Die elektrische Leitfähigkeit wird jeweils als Durchgangswiderstand und als Oberflächenwiderstand gemessen, wobei die im Folgenden angegebenen Widerstandswerte jeweils Mittelwerte von 6 Messungen sind.
Die Widerstände werden direkt nach dem ausschalen gemessen. Dann werden die Probekörper weiter im Innenraum beim 20 °C gelagert und jeweils an Tag 10, 13, 16, 19, 22 und 31 nach Herstellung wird der Widerstand gemessen. Im Anschluss werden die Probekörper in einer Ofentrocknung bei 110 °C bis zu einer Betonfeuchte von 0 % getrocknet. The electrical conductivity is measured in each case as volume resistance and surface resistance, with the resistance values given below being mean values of 6 measurements. The resistances are measured directly after stripping. The test specimens are then stored indoors at 20° C. and the resistance is measured on days 10, 13, 16, 19, 22 and 31 after production. The test specimens are then dried in an oven at 110 °C to a concrete moisture content of 0%.
Anschließend werden die Probekörper bei 30 % relativer Luftfeuchtigkeit in einem Klimasimulationsschrank gelagert und jeweils in Intervallen kontrolliert befeuchtet bis eine Massenkonstanz und somit Ausgleichsfeuchte erreicht wird. Nach Erreichen der Ausgleichsfeuchte (hier: an Tag 105 nach Herstellung; d. h. nach 67 Tagen bei 30 % relativer Luftfeuchtigkeit) werden jeweils der Durchgangswider stand und der Oberflächenwiderstand gemessen. Anschließend wird die relative Luftfeuchtigkeit auf 60 % erhöht und die Probekörper erneut bis zum Erreichen der Ausgleichsfeuchte kontrolliert befeuchtet (hier: an Tag 176 nach Herstellung; d. h. nach 71 Tagen bei 60 % relativer Luftfeuchtigkeit) und dann werden jeweils der Durchgangswiderstand und der Oberflächenwiderstand gemessen. The test specimens are then stored in a climate simulation cabinet at 30% relative humidity and moistened in a controlled manner at intervals until a constant mass and thus equilibrium moisture content is reached. After reaching equilibrium moisture content (here: on day 105 after production, i.e. after 67 days at 30% relative humidity), volume resistance and surface resistance are measured. The relative humidity is then increased to 60% and the test specimens are moistened again in a controlled manner until the equilibrium moisture content is reached (here: on day 176 after production; i.e. after 71 days at 60% relative humidity) and then the volume resistance and the surface resistance are measured in each case.
Die Messung des Durchgangswiderstands bezieht sich auf den elektrischen Widerstand durch einen Probekörperquerschnitt, wobei dazu eine Messelektrode auf dem Probekörper platziert wird und der Probekörper auf einer Gegenelektrode in Form einer Edelstahlplatte liegt. Der Messaufbau ist auch in Fig. 1A skizziert, wobei 1 die Messelektrode, 2 das Betonbauteil (Probekörper), 3 die Gegenelektrode und 4 die isolierende Platte bezeichnet. Der Messaufbau entspricht im Wesentlichen der DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1), wobei die isolierende Platte eine Dicke von 12 mm (anstelle von 5 mm) und einen Durchgangswiderstand von ungefähr 1013 W hat. Bei der Messung des Durchgangswiderstands werden pro Probekörper jeweils 6 Einzelmessungen durchgeführt, wobei die Messelektrode immer an den gleichen Stellen der Probe (vgl. Fig. 1 B) positioniert wird. The measurement of volume resistance refers to the electrical resistance through a specimen cross-section, with a measuring electrode being placed on the specimen and the specimen lying on a counter-electrode in the form of a stainless steel plate. The measurement setup is also outlined in FIG. 1A, where 1 designates the measurement electrode, 2 the concrete component (test specimen), 3 the counter-electrode and 4 the insulating plate. The measurement setup essentially corresponds to DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1), with the insulating plate having a thickness of 12 mm (instead of 5 mm) and a volume resistance of around 10 13 W. When measuring the volume resistance, 6 individual measurements are carried out for each specimen, with the measuring electrode always being positioned at the same points on the specimen (cf. FIG. 1B).
Die Messung des Oberflächenwiderstands bezieht sich auf den Widerstand zwischen zwei Messelektroden auf der Probekörperoberfläche, wobei dazu zwei Messelektroden mit einem Abstand der Mittelpunkte von 300 mm auf der Oberfläche platziert werden. Der Messaufbau ist in Fig. 2A skizziert, wobei 1 die Messelektroden, 2 das Betonbauteil (Probekörper) und 4 die isoliert Platte bezeichnet. Die spezifische Positionen der Messelektroden auf den Probekörpern ist in Fig. 2B dargestellt, wobei auch bei der Messung des Oberflächenwiderstands die Messelektroden immer an den gleichen Stellen positioniert werden. Der Messaufbau entspricht der DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1).
Ergebnisse The measurement of surface resistance refers to the resistance between two measuring electrodes on the specimen surface, for which purpose two measuring electrodes are placed on the surface with a center-to-center distance of 300 mm. The measurement setup is outlined in FIG. 2A, where 1 denotes the measurement electrodes, 2 denotes the concrete component (test specimen) and 4 denotes the insulated plate. The specific positions of the measuring electrodes on the test specimens are shown in FIG. 2B, with the measuring electrodes always being positioned at the same points even when measuring the surface resistance. The measurement setup corresponds to DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1). Results
In Tabellen 2a und 2b sind jeweils die Mittelwerte des Durchgangswiderstands angeführt, während in Tabellen 3a und 3b jeweils die Mittelwerte des Oberflächenwiderstands der zuvor hergestellten Probekörper angeführt sind. Darüber hinaus sind die Durchgangswiderstände in Fig. 3A (B2, B3, B4, B5, B6) und Fig. 4A (B7, B8, B12, B14, B16, B22 und B23) dargestellt und die Oberflächenwiderstände in Fig. 3B (B2, B3, B4, B5, B6) und Fig. 4B (B7, B8, B12, B14, B16, B22 und B23). Tabelle 2a: Durchganswiderstand [W]
Tables 2a and 2b each show the mean values of the volume resistivity, while Tables 3a and 3b show the mean values of the surface resistivity of the previously prepared specimens. In addition, the volume resistances are shown in Fig. 3A (B2, B3, B4, B5, B6) and Fig. 4A (B7, B8, B12, B14, B16, B22 and B23) and the surface resistances are shown in Fig. 3B (B2, B3, B4, B5, B6) and Fig. 4B (B7, B8, B12, B14, B16, B22 and B23). Table 2a: Contact resistance [W]
Tabelle 2b: Durchganswiderstand [W]
Tabelle 3a: Oberflächenwiderstand [W]
Table 2b: Contact resistance [W] Table 3a: Surface resistance [W]
Tabelle 3b: Oberflächenwiderstand [W]
Herstellung weiterer Probekörper Table 3b: Surface resistance [W] Production of further specimens
Es werden weitere erfindungsgemäße Probekörper (d. h. Betonbauteile) hergestellt, welche sowohl Graphit- und Rußpartikel als auch Kohlenstofffasern enthalten: Further test specimens according to the invention (i.e. concrete components) are produced which contain both graphite and soot particles and carbon fibers:
Die Betonzusammensetzungen enthalten jeweils 360 kg Zement (CEM I 42,5 R der Schwenk Zement KG), 180 kg Wasser, 1846,6 kg Gestein, wobei das Gestein eine Mischung aus 39 Gew.-% Rheinsand 0/2, 20,2 Gew.-% Rheinkies 2/8 und 40,8 Gew. -% Rheinkies 8/16 ist, sowie gegebenenfalls Fließmittel (z. B. 0,7 Gew.-%). Darüber hinaus enthalten die Probekörper noch Graphit- sowie Rußpartikel (d. h. elektrisch leitfähige Graphitpartikel [sog. Leitfähigkeitsgraphit] und elektrisch leitfähige Rußpartikel [sog. Leitfähigkeitsruß]) und Kohlenstofffasern (d. h. elektrisch leitfähige Kohlenstofffasern), wobei die Mengen in Tabelle 4 angegeben sind: The concrete compositions each contain 360 kg of cement (CEM I 42.5 R from Schwenk Zement KG), 180 kg of water, 1846.6 kg of rock, the rock being a mixture of 39% by weight Rhine sand 0/2, 20.2% by weight % Rheinkies 2/8 and 40.8% by weight Rheinkies 8/16, and optionally superplasticizers (e.g. 0.7% by weight). In addition, the test specimens also contain graphite and soot particles (i.e. electrically conductive graphite particles [so-called conductivity graphite] and electrically conductive soot particles [so-called conductivity soot]) and carbon fibers (i.e. electrically conductive carbon fibers), with the quantities given in Table 4:
Tabelle 4:
Table 4:
Die Betonzusammensetzungen V6 und V8 bis V13 enthalten Kohlenstofffasern mit einer Faserlänge von 6 mm und die Betonzusammensetzungen V14 bis V17 enthalten Kohlenstofffasern mit einer Faserlänge von 3 mm, wobei die Kohlenstofffasern jeweils eine Dichte von 1 ,8 g/cm3 aufweisen. Die Graphit- und Rußpartikel werden in Form einer gemeinsamen wässrigen Dispersion eingesetzt, welche einen Graphitanteil von 33 Gew.-% und einen Rußanteil von 9 Gew.-% aufweist.
Zur Herstellung der Graphit- und Rußpartikel enthaltenden wässrigen Dispersion werden zunächst die Rußpartikel und das Wasser zu einer Dispersion verarbeitet und anschließend werden die Graphitpartikel eingearbeitet. Die Dispergierung (d. h. jeweils die Herstellung der entsprechenden Dispersion aus Rußpartikeln und Wasser und der Gesamtdispersion aus Rußpartikeln, Graphitpartikeln und Wasser) erfolgt in einer Perlmühle unter Verwendung von Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 2,5 mm. Alternativ können auch Yttrium-stabilisierte Ceroxidperlen mit einem Durchmesser im Bereich von 0,8 bis 2,5 mm verwendet werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Dispersion in einem Ultraschallbad herzustellen. The concrete compositions C6 and C8 to C13 contain carbon fibers with a fiber length of 6 mm and the concrete compositions C14 to C17 contain carbon fibers with a fiber length of 3 mm, the carbon fibers each having a density of 1.8 g/cm 3 . The graphite and carbon black particles are used in the form of a common aqueous dispersion which has a graphite content of 33% by weight and a carbon black content of 9% by weight. To produce the aqueous dispersion containing graphite and carbon black particles, the carbon black particles and the water are first processed into a dispersion and then the graphite particles are incorporated. The dispersion (ie in each case the production of the corresponding dispersion from carbon black particles and water and the total dispersion from carbon black particles, graphite particles and water) takes place in a bead mill using steel balls with a diameter of 2.5 mm. Alternatively, yttrium-stabilized cerium oxide beads with a diameter in the range from 0.8 to 2.5 mm can also be used. In principle, it is also possible to produce the dispersion in an ultrasonic bath.
Die Betonzusammensetzungen werden nach folgendem Verfahren hergestellt: Zunächst wird 1/3 des benötigten Anmach- bzw. Zugabewassers mit dem Gestein 5 Minuten lang vermischt. Anschließend werden die Kohlenstofffasern und die zuvor hergestellte, die Graphit- und Rußpartikel enthaltende Dispersion unter Mischen hinzugegeben und es wird für weitere 30 Sekunden gemischt. Nachdem das Gemenge für weitere 30 Sekunden gemischt worden ist, wird der Zement hinzuzugegeben und für weitere 30 Sekunden gemischt. Dann wird unter Mischen das restliche Anmach- bzw. Zugabewasser und darüber hinaus gegebenenfalls Fließmittel hinzuzugeben und schließlich die Gesamtmischung für weitere 45 Sekunden gemischt. The concrete compositions are produced using the following procedure: First, 1/3 of the required mixing or additional water is mixed with the rock for 5 minutes. The carbon fibers and the previously prepared dispersion containing the graphite and carbon black particles are then added with mixing and the mixture is mixed for a further 30 seconds. After the batch has been mixed for an additional 30 seconds, the cement is added and mixed for an additional 30 seconds. Then, while mixing, add the remaining mixing or additional water and, if necessary, superplasticizer, and finally mix the entire mixture for a further 45 seconds.
Die zu einer gleichmäßigen Masse vermischte Betonzusammensetzung wird in Formen zur Herstellung von Probekörpern mit der Abmessung Län ge / Breite / Höhe = 500mm / 500 mm / 40 mm gefüllt und 120 Sekunden auf einem Rütteltisch verdichtet. Nach dem Abziehen der Oberfläche wird der Probekörper mit einer Folie bedeckt (wobei die Folie keinen Kontakt zur Oberfläche hat) und 9 Tage zum Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) bei 20 °C gelagert. Nach Ablauf der 9 Tage werden die Probekörper ausgeschalt. The concrete composition, mixed to a uniform mass, is filled into molds for the production of test specimens with the dimensions length/width/height=500 mm/500 mm/40 mm and compacted on a vibrating table for 120 seconds. After the surface has been peeled off, the specimen is covered with a film (the film not having any contact with the surface) and stored at 20° C. for 9 days to dry and harden (set). At the end of the 9 days, the test specimens are demoulded.
Messungen measurements
Die elektrische Leitfähigkeit wird jeweils als Durchgangswiderstand und als Oberflächenwiderstand gemessen, wobei die im Folgenden angegebenen Widerstandswerte jeweils Mittelwerte von 6 Messungen sind. The electrical conductivity is measured in each case as volume resistance and surface resistance, with the resistance values given below being mean values of 6 measurements.
Die Widerstände werden direkt nach dem Ausschalen gemessen. Dann werden die Probekörper für weitere 5 Tage im Innenraum beim 20 °C gelagert und anschließend wird der Widerstand gemessen. Im Anschluss werden die
Probekörper in einer Ofentrocknung bei 110 °C bis zu einer Betonfeuchte von 0 % getrocknet (hier: an Tag 21 nach Herstellung; d. h. nach 7 Tagen Ofentrocknung).The resistances are measured directly after stripping. The specimens are then stored indoors at 20° C. for a further 5 days and the resistance is then measured. Subsequently, the Specimens dried in an oven at 110 °C to a concrete moisture content of 0% (here: on day 21 after production, ie after 7 days of oven drying).
Anschließend werden die Probekörper bei 30 % relativer Luftfeuchtigkeit in einem Klimasimulationsschrank gelagert und jeweils in Intervallen kontrolliert befeuchtet bis eine Massenkonstanz und somit Ausgleichsfeuchte erreicht wird. Nach Erreichen der Ausgleichsfeuchte (hier: an Tag 92 nach Herstellung; d. h. nach 71 Tagen bei 30 % relativer Luftfeuchtigkeit) werden jeweils der Durchgangswider stand und der Oberflächenwiderstand gemessen. Anschließend wird die relative Luftfeuchtigkeit auf 60 % erhöht und die Probekörper erneut bis zum Erreichen der Ausgleichsfeuchte kontrolliert befeuchtet (hier: an Tag 149 nach Herstellung; d. h. nach 57 Tagen bei 60 % relativer Luftfeuchtigkeit) und dann werden jeweils der Durchgangswiderstand und der Oberflächenwiderstand gemessen. The test specimens are then stored in a climate simulation cabinet at 30% relative humidity and moistened in a controlled manner at intervals until a constant mass and thus equilibrium moisture content is reached. After reaching equilibrium moisture content (here: on day 92 after production, i.e. after 71 days at 30% relative humidity), volume resistance and surface resistance are measured. The relative humidity is then increased to 60% and the test specimens are moistened again in a controlled manner until the equilibrium moisture content is reached (here: on day 149 after production; i.e. after 57 days at 60% relative humidity) and then the volume resistance and surface resistance are measured.
Die Messung des Durchgangswiderstands bezieht sich auf den elektrischen Widerstand durch einen Probekörperquerschnitt, wobei dazu eine Messelektrode auf dem Probekörper platziert wird und der Probekörper auf einer Gegenelektrode in Form einer Edelstahlplatte liegt. Der Messaufbau ist auch in Fig. 1A skizziert, wobei 1 die Messelektrode, 2 das Betonbauteil (Probekörper), 3 die Gegenelektrode und 4 die isolierende Platte bezeichnet. Der Messaufbau entspricht im Wesentlichen der DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1), wobei die isolierende Platte eine Dicke von 12 mm (anstelle von 5 mm) und einen Durchgangswiderstand von ungefähr 1013 W hat. Bei der Messung des Durchgangswiderstands werden pro Probekörper jeweils 6 Einzelmessungen durchgeführt, wobei die Messelektrode immer an den gleichen Stellen der Probe (vgl. Fig. 1 B) positioniert wird. The measurement of volume resistance refers to the electrical resistance through a specimen cross-section, with a measuring electrode being placed on the specimen and the specimen lying on a counter-electrode in the form of a stainless steel plate. The measurement setup is also outlined in FIG. 1A, where 1 designates the measurement electrode, 2 the concrete component (test specimen), 3 the counter-electrode and 4 the insulating plate. The measurement setup essentially corresponds to DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1), with the insulating plate having a thickness of 12 mm (instead of 5 mm) and a volume resistance of around 10 13 W. When measuring the volume resistance, 6 individual measurements are carried out for each specimen, with the measuring electrode always being positioned at the same points on the specimen (cf. FIG. 1B).
Die Messung des Oberflächenwiderstands bezieht sich auf den Widerstand zwischen zwei Messelektroden auf der Probekörperoberfläche, wobei dazu zwei Messelektroden mit einem Abstand der Mittelpunkte von 300 mm auf der Oberfläche platziert werden. Der Messaufbau ist in Fig. 2A skizziert, wobei 1 die Messelektroden, 2 das Betonbauteil (Probekörper) und 4 die isoliert Platte bezeichnet. Die spezifische Positionen der Messelektroden auf den Probekörpern ist in Fig. 2B dargestellt, wobei auch bei der Messung des Oberflächenwiderstands die Messelektroden immer an den gleichen Stellen positioniert werden. Der Messaufbau entspricht der DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1).
Ergebnisse The measurement of surface resistance refers to the resistance between two measuring electrodes on the specimen surface, for which purpose two measuring electrodes are placed on the surface with a center-to-center distance of 300 mm. The measurement setup is outlined in FIG. 2A, where 1 denotes the measurement electrodes, 2 denotes the concrete component (test specimen) and 4 denotes the insulated plate. The specific positions of the measuring electrodes on the test specimens are shown in FIG. 2B, with the measuring electrodes always being positioned at the same points even when measuring the surface resistance. The measurement setup corresponds to DIN EN ISO 61340-4-1 (VDE 0300-4-1). Results
In Tabelle 5 sind jeweils die Mittelwerte des gemessenen Durchgangswiderstands angeführt, während in Tabelle 6 jeweils die Mittelwerte des gemessenen Oberflächenwiderstands der zuvor hergestellten Probekörper (Betonbauteile) angeführt sind. Die Durchgangwiderstände sind zudem in Fig. 5A aufgetragen und die Oberflächenwiderstände in Fig. 5B. Table 5 lists the mean values of the measured volume resistance, while Table 6 lists the mean values of the measured surface resistance of the test specimens (concrete components) previously produced. The volume resistances are also plotted in FIG. 5A and the surface resistances in FIG. 5B.
Tabelle 5: Durchganswiderstand [W]
Table 5: Contact resistance [W]
Tabelle 6: Oberflächenwiderstand [W]
Zusammenfassung und Schlussfolgerungen Table 6: Surface resistance [W] Summary and Conclusions
Die erfindungsgemäßen Betonbauteile weisen durchgängig einen Widerstand von < 109 W auf und können somit beispielsweise in elektrostatisch geschützten Bereichen eingesetzt werden; d. h. die Betonteile weisen antistatische bzw. elektrodissipative Eigenschaften auf und gewährleisten einen effektiven Schutz vor unerwünschten bzw. unkontrollierten elektrostatischen Entladungen (ESD). The concrete components according to the invention consistently have a resistance of <10 9 W and can therefore be used, for example, in electrostatically protected areas; ie the concrete parts have antistatic or electrodissipative properties and ensure effective protection against unwanted or uncontrolled electrostatic discharges (ESD).
Bei zusätzlicher Verwendung von Kohlenstofffasern kommt es zu einem synergistischen Effekt und der Widerstand kann weiterführend eingestellt bzw. angepasst bzw. maßgeschneidert werden. With the additional use of carbon fibers, there is a synergistic effect and the resistance can be further adjusted, adjusted or tailored.
Der Widerstand bzw. die Leitfähigkeit kann über die Kohlenstofffaserlänge beeinflusst werden: Die Probekörper V10 und V15 enthalten jeweils 0,075 Gew.-% Kohlenstofffasern, 0,372 Gew. -% Graphitpartikel und 0,102 Gew. -% Rußpartikel, wobei die Kohlenstofffasern in Probekörper V10 6 mm lang und die Kohlenstofffasern in Probekörper V15 3 mm lang sind. Aus den zuvor aufgelisteten Widerstandswerten geht eindeutig hervor, dass bei der Verwendung der längeren Kohlenstofffasern ein geringerer Durchgangswiderstand sowie ein geringerer Oberflächenwiderstand vorliegen. Folglich führen längere Fasern zu einer höheren Leitfähigkeit im Vergleich zur Verwendung von kürzeren Fasern bei gleicher Menge. The resistance or the conductivity can be influenced via the carbon fiber length: The test specimens V10 and V15 each contain 0.075% by weight of carbon fibers, 0.372% by weight of graphite particles and 0.102% by weight of soot particles, with the carbon fibers in specimen V10 being 6 mm long and the carbon fibers in specimen V15 are 3 mm long. From the resistance values listed above, it is clear that using the longer carbon fibers results in a lower volume resistance and a lower surface resistance. Consequently, longer fibers result in higher conductivity compared to using shorter fibers for the same amount.
Insgesamt lässt sich der elektrische Widerstand bzw. die elektrische Leitfähigkeit von Bauteilen im Rahmen der vorliegenden Erfindung gezielt einstellen, so dass die erfindungsgemäßen Betonbauteile beispielsweise in einem elektrostatisch geschützten Bereich (EPA) eingesetzt werden können. Zudem kommt auch eine Verwendung als Bodenfläche, welche beispielsweise das induktive Laden von Fahrzeugen oder dergleichen ermöglicht, in Betracht. Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Betonbauteile beispielsweise auch beheizbar ausgebildet sein oder für berührungssensitive Schaltungen bzw. im Bereich der Sensorik eingesetzt werden. Overall, the electrical resistance or the electrical conductivity of components can be specifically adjusted within the scope of the present invention, so that the concrete components according to the invention can be used, for example, in an electrostatically protected area (EPA). In addition, it can also be used as a floor surface, which, for example, enables vehicles or the like to be charged inductively. In addition, the concrete components according to the invention can, for example, also be designed to be heatable or used for touch-sensitive circuits or in the field of sensors.
Auch geht aus den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen hervor, dass der Widerstand bzw. die Leitfähigkeit nicht maßgeblich durch die Verwendung unterschiedlicher Materialien beeinflusst wird: The exemplary embodiments according to the invention also show that the resistance or conductivity is not significantly influenced by the use of different materials:
Die erfindungsgemäßen Probekörper B12, B14 und B16 enthalten jeweils 0,378 Gew.-% Kohlenstofffasern, 0,123 Gew.-% Graphitpartikel und 0,033 Gew.-% Rußpartikel. Jedoch wird bei dem erfindungsgemäßen Probekörper B14 ein anderer Fließstoff (Alphalith Hyperflow 2060 der Rhein Chemotechnik), bei dem
erfindungsgemäßen Probekörper B16 wird ein anderer Zement (CEM I 42,5 R der Schwenk Zement AG, Werk Karlstadt) und bei dem erfindungsgemäßenThe test specimens B12, B14 and B16 according to the invention each contain 0.378% by weight of carbon fibers, 0.123% by weight of graphite particles and 0.033% by weight of carbon black particles. However, in the test specimen B14 according to the invention, a different non-woven material (Alphalith Hyperflow 2060 from Rhein Chemotechnik) is used test specimen B16 according to the invention is a different cement (CEM I 42.5 R from Schwenkement AG, Karlstadt plant) and in the case of the one according to the invention
Probekörper B12 werden sowohl ein anderer Fließstoff (Alphalith Hyperflow 2060 der Rhein Chemotechnik) als auch ein anderer Zement (CEM 1 42,5 R der Schwenk Zement AG, Werk Karlstadt) als bei dem erfindungsgemäßenTest specimens B12 are both a different flow material (Alphalith Hyperflow 2060 from Rhein Chemotechnik) and a different cement (CEM 1 42.5 R from Schwenk Zement AG, Karlstadt plant) than the one according to the invention
Probekörper B7 verwendet (wobei die Mengen identisch sind). Insgesamt geht aus den zuvor aufgelisteten Widerstandswerten eindeutig hervor, dass sowohl der verwendete Zement als auch das verwendete Fließmittel keinen wesentlichen Einfluss auf den Widerstand (und somit die Leitfähigkeit) der Betonbauteile haben.Specimen B7 used (the quantities being identical). Overall, it is clear from the resistance values listed above that neither the cement used nor the superplasticizer used have any significant influence on the resistance (and thus the conductivity) of the concrete components.
Auch das verwendete Gestein hat keinen wesentlichen Einfluss auf den Widerstand (und somit die Leitfähigkeit) der Betonbauteile, wie aus dem Vergleich der erfindungsgemäßen Probekörper B7 und B22 hervorgeht, wobei in Probekörper B22 ein anderes Gestein, nämlich Kies (in Form einer Mischung aus 40 Gew.-% 0/2 Sand, 20 Gew.-% 4/8 quarzitisches Rundkorn, Donauregion (k = 4,14) undThe rock used also has no significant influence on the resistance (and thus the conductivity) of the concrete components, as can be seen from the comparison of test specimens B7 and B22 according to the invention, with test specimen B22 using a different rock, namely gravel (in the form of a mixture of 40 wt % 0/2 sand, 20% by weight 4/8 quartzitic round grain, Danube region (k = 4.14) and
40 Gew.-% 8/16 quarzitisches Rundkorn, Donauregion (k = 4,14)) eingesetzt wird. 40% by weight of 8/16 quartzitic round grain, Danube region (k = 4.14)) is used.
Insgesamt zeigen die obigen Ausführungen, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein insgesamt leistungsfähiges System zur ziel- und zweckgerichteten Ausrüstung bzw. Ausstattung von Betonbauteilen mit elektrisch leitfähigen Eigenschaften.
Overall, the above statements show that, within the scope of the present invention, an overall efficient system for the targeted and purposeful equipping or furnishing of concrete components with electrically conductive properties.
Claims
Patentansprüche: Patent Claims:
1. Basisrezeptur (Basispräparation), insbesondere Basisrezeptur für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise elektrisch leitfähiger Betonbauteile, wobei die Basisrezeptur eine Komponente (i) (= erste Komponente (i )), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, wobei die Komponente (i) als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugs weise als Suspension, bevorzugt als wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet ist, und wobei die Basisrezeptur außerdem mindestens ein hydraulisches Bindemittel, insbesondere Zement und/oder Kalk, vorzugsweise Zement, enthält. 1. Basic recipe (basic preparation), in particular basic recipe for a hydraulic binder composition, preferably basic recipe for a concrete composition, in particular for the production of electrically conductive components, preferably electrically conductive concrete components, the basic recipe having a component (i) (= first component (i)), which Graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, with component (i) as a dispersion, in particular as an aqueous and/or aqueous-based dispersion, preferably as a suspension, preferably as an aqueous and/or water-based suspension, and wherein the basic formulation also contains at least one hydraulic binder, in particular cement and/or lime, preferably cement.
2. Basisrezeptur nach Anspruch 1 , wobei die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Graphitpartikel und die Rußpartikel, jeweils elektrisch leitfähig sind; und/oder wobei die Graphitpartikel als Leitgraphitpartikel (partikulärer Leitgraphit bzw. partikulärer Leitfähigkeitsgraphit) ausgebildet sind; und/oder wobei die Rußpartikel als Leitrußpartikel (partikulärer Leitruß bzw. partikulärer Leitfähigkeitsruß) und/oder als partikulärer Conductive Carbon Black ausgebildet sind. 2. Base formulation according to claim 1, wherein the graphite particles and/or the carbon black particles, preferably the graphite particles and the carbon black particles, are each electrically conductive; and/or wherein the graphite particles are designed as conductive graphite particles (particulate conductive graphite or particulate conductivity graphite); and/or wherein the soot particles are embodied as conductive soot particles (particulate conductive soot or particulate conductivity soot) and/or as particulate conductive carbon black.
3. Basisrezeptur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Basisrezeptur eine weitere Komponente (ii) (= zweite Kompo nente (ii)) umfasst, wobei die weitere Komponente (ii) Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, aufweist oder hieraus besteht; insbesondere wobei die Kohlenstofffasern elektrisch leitfähig sind.
4. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kohlenstofffasern und die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Kohlenstofffasern und die Graphitpartikel und die Rußpartikel, elektrisch leitfähig sind; und/oder wobei die Graphitpartikel, die Rußpartikel und/oder die Kohlenstofffasern, unabhängig voneinander, jeweils eine elektrische Leitfähigkeit, insbesondere spezifische elektrische Leitfähigkeit, im Bereich von 1013 bis 106 S/cm, insbesondere im Bereich von 1012 bis 105 S/cm, vorzugsweise im Bereich von 101° bis 104 S/cm, bevorzugt im Bereich von 109 bis 103 S/cm, aufweisen. 3. Base formulation according to claim 1 or 2, wherein the base formulation comprises a further component (ii) (=second component (ii)), wherein the further component (ii) comprises carbon fibers, in particular carbonized and/or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers or consists of this; in particular wherein the carbon fibers are electrically conductive. 4. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein the carbon fibers and the graphite particles and/or the carbon black particles, preferably the carbon fibers and the graphite particles and the carbon black particles, are electrically conductive; and/or wherein the graphite particles, the soot particles and/or the carbon fibers, independently of one another, each have an electrical conductivity, in particular specific electrical conductivity, in the range from 10 13 to 10 6 S/cm, in particular in the range from 10 12 to 10 5 S /cm, preferably in the range from 10 1 ° to 10 4 S/cm, preferably in the range from 10 9 to 10 3 S/cm.
5. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kohlenstofffasern eine elektrische Leitfähigkeit, insbesondere spezifische elektrische Leitfähigkeit, im Bereich von 0,1 S/cm bis 10.000 S/cm, insbesondere im Bereich von 0,2 S/cm bis 2.000 S/cm, vorzugsweise im Bereich von 0,35 S/cm bis 1.000 S/cm, bevorzugt im Bereich von 0,4 S/cm bis 700 S/cm, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern einen elektrischen Widerstand, insbesondere spezifischen elektrischen Widerstand, im Bereich von 0,0001 W-cm bis 10 Q cm, insbesondere im Bereich von 0,0005 W-cm bis 5 W-crn, vorzugs weise im Bereich von 0,001 W-cm bis 3 W-crn, bevorzugt im Bereich von 0,0015 W-cm bis 2,5 W-crn, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen. 5. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein the carbon fibers have an electrical conductivity, in particular specific electrical conductivity, in the range from 0.1 S/cm to 10,000 S/cm, in particular in the range from 0.2 S/cm to 2,000 S/cm. cm, preferably in the range from 0.35 S/cm to 1000 S/cm, preferably in the range from 0.4 S/cm to 700 S/cm, in particular based on a single fiber (single filament); and/or wherein the carbon fibers have an electrical resistance, in particular specific electrical resistance, in the range from 0.0001 W-cm to 10 Ω cm, in particular in the range from 0.0005 W-cm to 5 W-cm, preferably in the range of 0.001 W-cm to 3 W-cm, preferably in the range from 0.0015 W-cm to 2.5 W-cm, in particular based on a single fiber (single filament).
6. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 15 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 12 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew. -% bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält; und/oder
wobei die Basisrezeptur die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,0001 Gew.-% bis 5 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 4 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 3 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält; und/oder wobei die Basisrezeptur die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Rußpartikeln [Graphitparti kel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1 , vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1 ,5 : 1 , bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1 , enthält. 6. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein the base formulation contains the graphite particles in an amount in the range from 0.005% by weight to 15% by weight, in particular in the range from 0.01% by weight to 12% by weight, preferably in the range from 0.05% by weight to 10% by weight, preferably in the range from 0.1% by weight to 8% by weight, based on the base formulation; and or the base formulation containing the carbon black particles in an amount in the range from 0.0001% by weight to 5% by weight, in particular in the range from 0.001% by weight to 4% by weight, preferably in the range from 0.005% by weight up to 3% by weight, preferably in the range from 0.01% by weight to 2.5% by weight, based on the base formulation; and/or wherein the basic formulation contains the graphite particles and the carbon black particles in a weight ratio of graphite particles to carbon black particles [graphite particles: carbon black particles] in the range from 500: 1 to 1: 2, in particular in the range from 200: 1 to 1: 1, preferably in the range from 100:1 to 1.5:1, preferably in the range from 10:1 to 2:1, particularly preferably in the range from 6:1 to 3:1.
7. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,005 Gew. -% bis 8 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 6 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält; und/oder wobei die Basisrezeptur die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 0,001 Vol.-% bis 10 Vol.-%, insbesondere im Bereich von 0,005 Vol.-% bis 5 Vol.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Vol.-% bis 3 Vol.-%, bevorzugt im Bereich von 0,015 Vol.-% bis 2,5 Vol.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält. 7. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein the base formulation contains the carbon fibers in an amount in the range from 0.001% by weight to 10% by weight, in particular in the range from 0.005% by weight to 8% by weight, preferably im Range from 0.01% by weight to 6% by weight, preferably in the range from 0.02% by weight to 5% by weight, particularly preferably in the range from 0.02% by weight to 2% by weight. -%, related to the basic recipe, contains; and/or wherein the base recipe contains the carbon fibers in an amount in the range from 0.001% by volume to 10% by volume, in particular in the range from 0.005% by volume to 5% by volume, preferably in the range from 0.01% by volume % to 3% by volume, preferably in the range from 0.015% by volume to 2.5% by volume, based on the basic formulation.
8. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Kohlenstofffasern8. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein the base formulation contains the graphite particles and the carbon fibers in a weight ratio of graphite particles to carbon fibers
[Graphitpartikel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 1 .500 : 1 bis 1 : 5, insbesondere im Bereich von 1.000 : 1 bis 1 : 1 , vorzugsweise im Bereich von 500 : 1 bis 2 : 1 , bevorzugt im Bereich von 300 : 1 bis 3 : 1 , enthält; und/oder wobei die Basisrezeptur die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Kohlenstofffasern[Graphite particles: carbon fibers] in the range from 1,500:1 to 1:5, in particular in the range from 1,000:1 to 1:1, preferably in the range from 500:1 to 2:1, preferably in the range from 300:1 to 3:1, contains; and/or wherein the base formulation contains the graphite particles and the carbon fibers in a weight ratio of graphite particles to carbon fibers
[Graphitpartikel : Kohlenstofffasern] von größer 1 , insbesondere größer 1 ,5, vorzugsweise größer 2, enthält.
9. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Graphitpartikel synthetisch oder natürlich, insbesondere synthe tisch, sind; und/oder wobei die Graphitpartikel eine absolute Teilchengröße im Bereich von 0,05 pm bis 120 pm, insbesondere im Bereich von 0,3 pm bis 110 pm, vorzugsweise im Bereich von 0,5 pm bis 100 pm, bevorzugt im Bereich von[graphite particles: carbon fibers] greater than 1, in particular greater than 1.5, preferably greater than 2. 9. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein the graphite particles are synthetic or natural, in particular synthetic table; and/or wherein the graphite particles have an absolute particle size in the range from 0.05 μm to 120 μm, in particular in the range from 0.3 μm to 110 μm, preferably in the range from 0.5 μm to 100 μm, preferably in the range from
1 .5 pm bis 90 pm, aufweisen; und/oder wobei die Graphitpartikel eine mittlere Teilchengröße, insbesondere eine mittlere Teilchengröße D50, im Bereich von 0,1 pm bis 100 pm, insbesondere im Bereich von 0,5 pm bis 80 pm, vorzugsweise im Bereich von 1 pm bis 50 pm, bevorzugt im Bereich von 2 pm bis 40 pm, aufweisen; und/oder wobei die Graphitpartikel eine spezifische Oberfläche (BET-Oberfläche) im Bereich von 1 m2/g bis 1.000 m2/g, insbesondere im Bereich von 2 m2/g bis 500 m2/g, vorzugsweise im Bereich von 4 m2/g bis 400 m2/g, bevorzugt im Bereich von 5 m2/g bis 300 m2/g, aufweisen; und/oder wobei die Graphitpartikel einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 80 Gew.-%, insbesondere mindestens 90 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 95 Gew.-%, bevorzugt mindestens 98 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,5 Gew.-%, weiter bevorzugt mindestens 99,9 Gew.-%, bezogen auf die Graphitpartikel, aufweisen; und/oder wobei die Graphitpartikel einen Kohlenstoffgehalt im Bereich von 80 Gew.-% bis 99,999 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 90 Gew.-% bis1.5 pm to 90 pm; and/or wherein the graphite particles preferably have an average particle size, in particular an average particle size D50, in the range from 0.1 μm to 100 μm, in particular in the range from 0.5 μm to 80 μm, preferably in the range from 1 μm to 50 μm in the range of 2 pm to 40 pm; and/or wherein the graphite particles have a specific surface area (BET surface area) in the range from 1 m 2 /g to 1,000 m 2 /g, in particular in the range from 2 m 2 /g to 500 m 2 /g, preferably in the range from 4 m 2 /g to 400 m 2 /g, preferably in the range of 5 m 2 /g to 300 m 2 /g; and/or wherein the graphite particles have a carbon content of at least 80% by weight, in particular at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, preferably at least 98% by weight, particularly preferably at least 99% by weight particularly preferably at least 99.5% by weight, further preferably at least 99.9% by weight, based on the graphite particles; and/or wherein the graphite particles have a carbon content in the range from 80% by weight to 99.999% by weight, in particular in the range from 90% by weight to
99.5 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 95 Gew.-% bis 99 Gew.-%, bezogen auf die Graphitpartikel, aufweisen; und/oder wobei die Graphitpartikel eine Stampfdichte im Bereich von 0,4 g/cm3 bis 2 g/cm3, insbesondere im Bereich von 0,6 g/cm3 bis 1 ,5 g/cm3, vorzugsweise im Bereich von 0,7 g/cm3 bis 1 ,2 g/cm3, aufweisen. 99.5% by weight, preferably in the range from 95% by weight to 99% by weight, based on the graphite particles; and/or wherein the graphite particles have a tamped density in the range from 0.4 g/cm 3 to 2 g/cm 3 , in particular in the range from 0.6 g/cm 3 to 1.5 g/cm 3 , preferably in the range from 0 .7 g/cm 3 to 1.2 g/cm 3 .
10. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Rußpartikel eine absolute Teilchengröße im Bereich von 8 nm bis 82 nm, insbesondere im Bereich von 12 nm bis 72 nm, vorzugsweise im Bereich von 12 nm bis 47 nm, bevorzugt im Bereich von 18 nm bis 32 nm, aufweisen; und/oder
wobei die Rußpartikel eine mittlere Teilchengröße, insbesondere eine mittlere Teilchengröße D50, im Bereich von 10 nm bis 80 nm, insbesondere im Bereich von 15 nm bis 70 nm, vorzugsweise im Bereich von 15 nm bis 45 nm, bevorzugt im Bereich von 20 nm bis 30 nm, aufweisen; und/oder wobei die Rußpartikel eine spezifische Oberfläche (BET-Oberfläche) im Bereich von 50 m2/g bis 1.000 m2/g, insbesondere im Bereich von 80 m2/g bis 650 m2/g, vorzugsweise im Bereich von 90 m2/g bis 250 m2/g, bevorzugt im Bereich von 105 m2/g bis 150 m2/g, aufweisen; und/oder wobei die Rußpartikel eine STSA-Oberfläche (statistische Dicke-Oberfläche) im Bereich von 10 m2/g bis 500 m2/g, insbesondere im Bereich von 30 m2/g bis 400 m2/g, vorzugsweise im Bereich von 50 m2/g bis 250 m2/g, bevorzugt im Bereich von 70 m2/g bis 150 m2/g, aufweisen; und/oder wobei die Rußpartikel eine Ölabsorption im Bereich von 50 ml/100g bis 1 .000 ml/100g, insbesondere im Bereich von 80 ml/100g bis 420 ml/100g, vorzugsweise im Bereich von 100 ml/100g bis 250 ml/100g, bevorzugt im Bereich von 110 ml/100g bis 200 ml/100g, besonders bevorzugt im Bereich von 115 ml/100g bis 150 ml/100g, aufweisen; und/oder wobei die Rußpartikel eine lodzahl im Bereich von 10 mg/g bis 500 mg/g, insbesondere im Bereich von 20 mg/g bis 400 mg/g, vorzugsweise im Bereich von 50 mg/g bis 300 mg/g, bevorzugt im Bereich von 80 mg/g bis 200 mg/g, aufweisen; und/oder wobei die Rußpartikel einen Aschegehalt von höchstens 1 ,5 Gew.-%, insbesondere höchstens 1 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 0,8 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,5 Gew.-%, aufweisen. 10. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein the carbon black particles have an absolute particle size in the range from 8 nm to 82 nm, in particular in the range from 12 nm to 72 nm, preferably in the range from 12 nm to 47 nm, preferably in the range of 18 nm to 32 nm; and or wherein the carbon black particles have an average particle size, in particular an average particle size D50, in the range from 10 nm to 80 nm, in particular in the range from 15 nm to 70 nm, preferably in the range from 15 nm to 45 nm, preferably in the range from 20 nm to 30 nm, have; and/or wherein the carbon black particles have a specific surface area (BET surface area) in the range from 50 m 2 /g to 1,000 m 2 /g, in particular in the range from 80 m 2 /g to 650 m 2 /g, preferably in the range from 90 m 2 /g to 250 m 2 /g, preferably in the range of 105 m 2 /g to 150 m 2 /g; and/or wherein the carbon black particles have a STSA surface area (Statistical Thickness Surface Area) in the range from 10 m 2 /g to 500 m 2 /g, in particular in the range from 30 m 2 /g to 400 m 2 /g, preferably in the range from 50 m 2 /g to 250 m 2 /g, preferably in the range from 70 m 2 /g to 150 m 2 /g; and/or wherein the soot particles have an oil absorption in the range from 50 ml/100g to 1,000 ml/100g, in particular in the range from 80 ml/100g to 420 ml/100g, preferably in the range from 100 ml/100g to 250 ml/100g , preferably in the range from 110 ml/100g to 200 ml/100g, particularly preferably in the range from 115 ml/100g to 150 ml/100g; and/or wherein the carbon black particles preferably have an iodine number in the range from 10 mg/g to 500 mg/g, in particular in the range from 20 mg/g to 400 mg/g, preferably in the range from 50 mg/g to 300 mg/g in the range of 80 mg/g to 200 mg/g; and/or wherein the soot particles have an ash content of at most 1.5% by weight, in particular at most 1% by weight, preferably at most 0.8% by weight, preferably at most 0.5% by weight.
11. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur die Rußpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Rußpartikeln zu Kohlenstofffasern [Rußparti kel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 50 : 1 bis 1 : 500, insbesondere im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 300, vorzugsweise im Bereich von 7 : 1 bis 1 : 150, bevorzugt im Bereich von 5 : 1 bis 1 : 100, enthält.
12. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kohlenstofffasern eine absolute Faserlänge im Bereich von 0,4 mm bis 16 mm, insbesondere im Bereich von 0,9 mm bis 11 mm, vorzugsweise im Bereich von 1 ,5 mm bis 9 mm, bevorzugt im Bereich von 2 mm bis 8 mm, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern eine absolute Faserlänge von etwa 3 mm oder von etwa 6 mm aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern eine mittlere Faserlänge, insbesondere eine mittlere Faserlänge D50, im Bereich von 0,5 mm bis 15 mm, insbesondere im Bereich von 1 mm bis 10 mm, vorzugsweise im Bereich von 2 mm bis 8 mm, bevorzugt im Bereich von 2,5 mm bis 7 mm, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern eine mittlere Faserlänge, insbesondere eine mittlere Faserlänge D50, von etwa 3 mm oder von etwa 6 mm aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern einen absoluten Faserdurchmesser im Bereich von 4 pm bis 42 gm, insbesondere im Bereich von 7 pm bis 27 pm, vorzugsweise im Bereich von 9 pm bis 22 pm, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern einen mittleren Faserdurchmesser, insbesondere mittleren Faserdurchmesser D50, im Bereich von 5 pm bis 40 pm, insbesonde re im Bereich von 8 pm bis 25 pm, vorzugsweise im Bereich von 10 pm bis 20 pm, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern ein Aspektverhältnis, berechnet als Verhältnis von Faserlänge zu Faserdurchmesser und bezogen auf eine Einzelfaser, im Bereich von 2 bis 4.000, insbesondere im Bereich von 5 bis 3.000, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 2.000, bevorzugt im Bereich von 100 bis 1.500, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern eine Dichte im Bereich von 0,5 g/cm3 bis 5 g/cm3, insbesondere im Bereich von 0,8 g/cm3 bis 4 g/cm3, vorzugsweise im Bereich von 1 g/cm3 bis 3 g/cm3, bevorzugt im Bereich von 1 ,2 g/cm3 bis 2,5 g/cm3, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,4 g/cm3 bis 2 g/cm3, aufweisen; und/oder
wobei die Kohlenstofffasern eine Schüttdichte im Bereich von 5 g/l bis 800 g/l, insbesondere im Bereich von 7,5 g/l bis 600 g/l, vorzugsweise im Bereich von 10 g/l bis 500 g/l, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern eine Zugfestigkeit im Bereich von 0,2 GPa bis 10 GPa, insbesondere im Bereich von 0,5 GPa bis 8 GPa, vorzugsweise im Bereich von 0,7 GPa bis 6 GPa, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern ein Zug-E-Modul (Elastizitätsmodul) im Bereich von 10 GPa bis 500 GPa, insbesondere im Bereich von 20 GPa bis 400 GPa, vorzugsweise im Bereich von 30 GPa bis 300 GPa, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern eine Bruchdehnung im Bereich von 0,5 % bis 5 %, insbesondere im Bereich von 0,75 % bis 4 %, vorzugsweise im Bereich von 1 % bis 3 %, aufweisen; und/oder wobei die Kohlenstofffasern einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 90 Gew.-%, insbesondere mindestens 92 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 94 Gew.-%, bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, bezogen auf die Kohlenstoff fasern, aufweisen. 11. Base recipe according to one of the preceding claims, wherein the base recipe contains the soot particles and the carbon fibers in a weight ratio of soot particles to carbon fibers [soot particles: carbon fibers] in the range from 50: 1 to 1: 500, in particular in the range from 10: 1 to 1 : 300, preferably in the range from 7:1 to 1:150, preferably in the range from 5:1 to 1:100. 12. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein the carbon fibers have an absolute fiber length in the range from 0.4 mm to 16 mm, in particular in the range from 0.9 mm to 11 mm, preferably in the range from 1.5 mm to 9 mm. preferably in the range from 2 mm to 8 mm; and/or wherein the carbon fibers have an absolute fiber length of about 3 mm or about 6 mm; and/or wherein the carbon fibers have an average fiber length, in particular an average fiber length D 50 , in the range from 0.5 mm to 15 mm, in particular in the range from 1 mm to 10 mm, preferably in the range from 2 mm to 8 mm, preferably im range from 2.5 mm to 7 mm; and/or wherein the carbon fibers have an average fiber length, in particular an average fiber length D 50 , of approximately 3 mm or approximately 6 mm; and/or wherein the carbon fibers have an absolute fiber diameter in the range from 4 μm to 42 μm, in particular in the range from 7 μm to 27 μm, preferably in the range from 9 μm to 22 μm; and/or wherein the carbon fibers have an average fiber diameter, in particular average fiber diameter D 50 , in the range from 5 μm to 40 μm, in particular in the range from 8 μm to 25 μm, preferably in the range from 10 μm to 20 μm; and/or wherein the carbon fibers have an aspect ratio, calculated as the ratio of fiber length to fiber diameter and based on a single fiber, in the range from 2 to 4,000, in particular in the range from 5 to 3,000, preferably in the range from 10 to 2,000, preferably in the range of 100 to 1,500; and/or wherein the carbon fibers have a density in the range from 0.5 g/cm 3 to 5 g/cm 3 , in particular in the range from 0.8 g/cm 3 to 4 g/cm 3 , preferably in the range from 1 g/cm 3 cm 3 to 3 g/cm 3 , preferably in the range from 1.2 g/cm 3 to 2.5 g/cm 3 , particularly preferably in the range from 1.4 g/cm 3 to 2 g/cm 3 ; and or wherein the carbon fibers have a bulk density in the range from 5 g/l to 800 g/l, in particular in the range from 7.5 g/l to 600 g/l, preferably in the range from 10 g/l to 500 g/l; and/or wherein the carbon fibers have a tensile strength in the range from 0.2 GPa to 10 GPa, in particular in the range from 0.5 GPa to 8 GPa, preferably in the range from 0.7 GPa to 6 GPa; and/or wherein the carbon fibers have a tensile modulus of elasticity (modulus of elasticity) in the range from 10 GPa to 500 GPa, in particular in the range from 20 GPa to 400 GPa, preferably in the range from 30 GPa to 300 GPa; and/or wherein the carbon fibers have an elongation at break in the range from 0.5% to 5%, in particular in the range from 0.75% to 4%, preferably in the range from 1% to 3%; and/or wherein the carbon fibers have a carbon content of at least 90% by weight, in particular at least 92% by weight, preferably at least 94% by weight, preferably at least 95% by weight, based on the carbon fibers.
13. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur und/oder die weitere Komponente (ii) zudem gemahlene und/oder gehäckselte, insbesondere gemahlene, Kohlenstofffa sern (Zusatzkohlenstofffasern) aufweist. 13. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein the base formulation and/or the further component (ii) also has ground and/or chopped, in particular ground, carbon fibers (additional carbon fibers).
14. Basisrezeptur nach Anspruch 13, wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern eine elektrische Leitfähigkeit, insbesondere spezifische elektrische Leitfähigkeit, im Bereich von 0,1 S/cm bis 10.000 S/cm, insbesondere im Bereich von 0,2 S/cm bis 2.000 S/cm, vorzugsweise im Bereich von 0,35 S/cm bis 1.000 S/cm, bevorzugt im Bereich von 0,4 S/cm bis 700 S/cm, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern einen elektrischen Widerstand, insbesondere spezifischen elektrischen Widerstand, im Bereich von 0,0001 W-cm bis 10 Q cm, insbesondere im Bereich von 0,0005 W-cm bis 5 W-crn, vorzugsweise im Bereich von 0,001 W-cm bis
3 W oiti, bevorzugt im Bereich von 0,0015 W-cm bis 2,5 W-crn, insbesondere bezogen auf eine Einzelfaser (Einzelfilament), aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern eine absolute Faserlänge im Bereich von 0,4 gm bis 1.100 gm, insbesondere im Bereich von 0,7 gm bis 950 gm, vorzugsweise im Bereich von 0,9 gm bis 850 gm, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern eine mittlere Faserlänge, insbesondere eine mittlere Faserlänge D50, im Bereich von 0,5 gm bis 1.000 gm, insbesondere im Bereich von 0,8 gm bis 900 gm, vorzugsweise im Bereich von 1 gm bis 800 gm, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern einen absoluten Faserdurchmesser im Bereich von 0,4 gm bis 32 gm, insbesondere im Bereich von 0,6 gm bis 22 gm, vorzugsweise im Bereich von 0,8 gm bis 17 gm, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern einen mittleren Faserdurchmesser, insbesondere mittleren Faserdurchmesser D50, im Bereich von 0,5 gm bis 30 gm, insbesondere im Bereich von 0,7 gm bis 20 gm, vorzugsweise im Bereich von 0,9 gm bis 15 gm, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern ein Aspektverhältnis, berechnet als Verhältnis von Faserlänge zu Faserdurch messer und bezogen auf eine Einzelfaser, im Bereich von 1 bis 100, insbesondere im Bereich von 2 bis 50, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern eine Dichte im Bereich von 0,5 g/cm3 bis 5 g/cm3, insbesondere im Bereich von 0,8 g/cm3 bis 4 g/cm3, vorzugsweise im Bereich von 1 g/cm3 bis 3 g/cm3, bevorzugt im Bereich von 1 ,2 g/cm3 bis 2,5 g/cm3, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,4 g/cm3 bis 2 g/cm3, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern eine Schüttdichte im Bereich von 10 g/l bis 1.500 g/l, insbesondere im Bereich von 20 g/l bis 1.200 g/l, vorzugsweise im Bereich von 50 g/l bis 1.000 g/l, aufweisen; und/oder
wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern eine14. Base formulation according to claim 13, wherein the ground and / or chopped carbon fibers have an electrical conductivity, in particular specific electrical conductivity, in the range from 0.1 S / cm to 10,000 S / cm, in particular in the range from 0.2 S / cm to 2000 S/cm, preferably in the range from 0.35 S/cm to 1000 S/cm, preferably in the range from 0.4 S/cm to 700 S/cm, in particular based on a single fiber (single filament); and/or wherein the ground and/or chopped carbon fibers have an electrical resistance, in particular specific electrical resistance, in the range from 0.0001 W-cm to 10 Ω cm, in particular in the range from 0.0005 W-cm to 5 W-cm, preferably in the range of 0.001 W-cm to 3 W oiti, preferably in the range from 0.0015 W-cm to 2.5 W-cm, in particular based on a single fiber (single filament); and/or wherein the ground and/or chopped carbon fibers have an absolute fiber length in the range from 0.4 gm to 1100 gm, in particular in the range from 0.7 gm to 950 gm, preferably in the range from 0.9 gm to 850 gm ; and/or wherein the ground and/or chopped carbon fibers have an average fiber length, in particular an average fiber length D 50 , in the range from 0.5 gm to 1,000 gm, in particular in the range from 0.8 gm to 900 gm, preferably in the range from 1 gm to 800 gm; and/or wherein the ground and/or chopped carbon fibers have an absolute fiber diameter in the range from 0.4 gm to 32 gm, in particular in the range from 0.6 gm to 22 gm, preferably in the range from 0.8 gm to 17 gm ; and/or wherein the ground and/or chopped carbon fibers have an average fiber diameter, in particular average fiber diameter D 50 , in the range from 0.5 gm to 30 gm, in particular in the range from 0.7 gm to 20 gm, preferably in the range from 0, 9 gm to 15 gm; and/or wherein the ground and/or chopped carbon fibers have an aspect ratio, calculated as the ratio of fiber length to fiber diameter and based on an individual fiber, in the range from 1 to 100, in particular in the range from 2 to 50; and/or wherein the ground and/or chopped carbon fibers have a density in the range from 0.5 g/cm 3 to 5 g/cm 3 , in particular in the range from 0.8 g/cm 3 to 4 g/cm 3 , preferably im Range from 1 g/cm 3 to 3 g/cm 3 , preferably in the range from 1.2 g/cm 3 to 2.5 g/cm 3 , particularly preferably in the range from 1.4 g/cm 3 to 2 g/cm 3 cm 3 ; and/or wherein the ground and/or chopped carbon fibers have a bulk density in the range from 10 g/l to 1,500 g/l, in particular in the range from 20 g/l to 1,200 g/l, preferably in the range from 50 g/l to 1,000 g/l; and or wherein the ground and / or chopped carbon fibers a
Zugfestigkeit im Bereich von 0,2 GPa bis 10 GPa, insbesondere im Bereich von 0,5 GPa bis 8 GPa, vorzugsweise im Bereich von 0,7 GPa bis 6 GPa, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern ein Zug-E- Modul (Elastizitätsmodul) im Bereich von 10 GPa bis 500 GPa, insbesondere im Bereich von 20 GPa bis 400 GPa, vorzugsweise im Bereich von 30 GPa bis 300 GPa, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern einehave a tensile strength in the range from 0.2 GPa to 10 GPa, in particular in the range from 0.5 GPa to 8 GPa, preferably in the range from 0.7 GPa to 6 GPa; and/or wherein the ground and/or chopped carbon fibers have a tensile modulus of elasticity (modulus of elasticity) in the range from 10 GPa to 500 GPa, in particular in the range from 20 GPa to 400 GPa, preferably in the range from 30 GPa to 300 GPa ; and/or wherein the ground and/or chopped carbon fibers have a
Bruchdehnung im Bereich von 0,5 % bis 5 %, insbesondere im Bereich von 0,75 % bis 4 %, vorzugsweise im Bereich von 1 % bis 3 %, aufweisen; und/oder wobei die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 90 Gew.-%, insbesondere mindestens 92 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 94 Gew.-%, bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, bezogen auf die Kohlenstofffasern, aufweisen; und/oder wobei die Basisrezeptur die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstoff fasern in einer Menge im Bereich von 0,0001 Gew.-% bis 5 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 2 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält. elongation at break in the range from 0.5% to 5%, in particular in the range from 0.75% to 4%, preferably in the range from 1% to 3%; and/or wherein the ground and/or chopped carbon fibers have a carbon content of at least 90% by weight, in particular at least 92% by weight, preferably at least 94% by weight, preferably at least 95% by weight, based on the carbon fibers, exhibit; and/or wherein the basic recipe contains the ground and/or chopped carbon fibers in an amount in the range from 0.0001% by weight to 5% by weight, in particular in the range from 0.001% by weight to 2% by weight, preferably in the range from 0.01% by weight to 1% by weight, based on the base formulation.
15. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kohlenstofffasern und/oder die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern erhältlich und/oder erhalten sind durch Carbonisierung und/oder Graphitierung eines synthetischen Ausgangsmaterials, vorzugswei se Polyacrylnitril (PAN), insbesondere wobei vor der Carbonisierung eine Oxidation des Ausgangsmaterials durchgeführt ist; oder wobei die Kohlenstofffasern und/oder die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern, erhältlich sind durch Carbonisierung und/oder Graphitie rung von Pech als Ausgangsmaterial.
16. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kohlenstofffasern und/oder die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern an ihrer Oberfläche mit mindestens einem Oberflächenmo difizierungsmittel, insbesondere zu Verbesserung der Einarbeitbarkeit und/oder Inkorporation der Kohlenstofffasern in hydraulische Bindemittel systeme, ausgerüstet und/oder versehen sind; und/oder wobei die Kohlenstofffasern und/oder die gemahlenen und/oder gehäckselten Kohlenstofffasern geschlichtet sind und/oder mit einer Schlichtung ausgerüs tet sind, vorzugsweise mittels mindestens eines Schlichtmittels, insbesondere wobei das Schlichtmittel ausgewählt ist aus der Gruppe von Polyurethanen, Epoxiden, Glycerin, aromatischen Polymeren und deren Kombinationen sowie Mischungen. 15. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein the carbon fibers and/or the ground and/or chopped carbon fibers are obtainable and/or obtained by carbonization and/or graphitization of a synthetic starting material, preferably polyacrylonitrile (PAN), in particular before carbonization an oxidation of the starting material is carried out; or wherein the carbon fibers and/or the ground and/or chopped carbon fibers are obtainable by carbonization and/or graphitization of pitch as starting material. 16. Base recipe according to one of the preceding claims, wherein the carbon fibers and/or the ground and/or chopped carbon fibers are equipped on their surface with at least one surface modifier, in particular to improve the incorporation of the carbon fibers into hydraulic binder systems and/or or are provided; and/or wherein the carbon fibers and/or the ground and/or chopped carbon fibers are sized and/or are equipped with a sizing, preferably by means of at least one sizing agent, in particular wherein the sizing agent is selected from the group of polyurethanes, epoxides, glycerol, aromatic polymers and their combinations and mixtures.
17. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das hydraulische Bindemittel ein Zement ist; und/oder wobei das hydraulische Bindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe von Portlandzement, Portlandkompositzement, Hochofenzement, Puzzolan zemente und Kompositzement sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugsweise Portlandzement; und/oder wobei die Basisrezeptur das hydraulische Bindemittel in einer Menge im Bereich von 2 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 7,5 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 10 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält. 17. Base formulation according to any one of the preceding claims, wherein the hydraulic binder is a cement; and/or wherein the hydraulic binder is selected from the group of Portland cement, Portland composite cement, blast furnace cement, pozzolan cement and composite cement and mixtures or combinations thereof, preferably Portland cement; and/or wherein the base formulation contains the hydraulic binder in an amount in the range from 2% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 5% by weight to 50% by weight, preferably in the range from 7.5% by weight % by weight to 40% by weight, preferably in the range from 10% by weight to 35% by weight, based on the base formulation.
18. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur mindestens ein Additiv enthält, wobei das Additiv ausgewählt ist aus der Gruppe von Zusatzmitteln, insbesondere Beton zusatzmitteln, Zusatzstoffen, insbesondere Betonzusatzstoffen, und Zuschlägen, insbesondere Betonzuschlägen, sowie deren Mischungen oder Kombinationen.
19. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur mindestens ein Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, enthält; insbesondere wobei das Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, ausgewählt ist aus der Gruppe von Betonverflüssigern, Fließmitteln, Luftporenbildnern, Lichtungsmitteln, Verzögerern, Erhärtungsbeschleunigern, Erstarrungsbeschleunigern, Stabilisierern, Viskositätsmodifizierern, Chromatreduzierern, Recyclinghilfen, Schaumbildnern, Sedimentationsredu- zierern, Passivatoren und Schwindreduzierern sowie deren Mischungen oder Kombinationen, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Betonverflüs sigern, Fließmitteln, Luftporenbildnern, Dichtungsmitteln, Verzögerern, Erhärtungsbeschleunigern, Erstarrungsbeschleunigern, Stabilisierern und Viskositätsmodifizierern sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder wobei die Basisrezeptur das Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatzmittel, in einer Menge im Bereich von 0,0001 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 8 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 3 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält. 18. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein the base formulation contains at least one additive, the additive being selected from the group of additives, in particular concrete additives, additives, in particular concrete additives, and aggregates, in particular concrete aggregates, and mixtures or combinations thereof. 19. Base recipe according to one of the preceding claims, wherein the base recipe contains at least one additive, in particular concrete additive; in particular wherein the additive, in particular concrete additive, is selected from the group of concrete plasticizers, flow agents, air-entraining agents, lightening agents, retarders, hardening accelerators, setting accelerators, stabilizers, viscosity modifiers, chromate reducers, recycling aids, foaming agents, sedimentation reducers, passivators and shrinkage reducers and mixtures or combinations thereof , in particular selected from the group of concrete liquefiers, flow aids, air-entraining agents, sealants, retarders, hardening accelerators, setting accelerators, stabilizers and viscosity modifiers, and mixtures or combinations thereof; and/or wherein the basic formulation contains the additive, in particular concrete additive, in an amount in the range from 0.0001% by weight to 10% by weight, in particular in the range from 0.001% by weight to 8% by weight, preferably in Range from 0.01% by weight to 5% by weight, preferably in the range from 0.05% by weight to 3% by weight, particularly preferably in the range from 0.1% by weight to 2.5% % by weight, based on the base formulation.
20. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur mindestens einen Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, enthält; insbesondere wobei der Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, ausgewählt ist aus der Gruppe von inaktiven Zusatzstoffen, puzzolanischen Zusatzstoffen, latent hydraulischen Zusatzstoffen und organischen Zusatz stoffen sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder insbesondere wobei der Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, ausgewählt ist aus der Gruppe von Gesteinsmehlen, Pigmenten, Trass, Hochofenschlacken, Bentoniten, Flugasche, Hüttensandmehl, Silikastaub und Silikasuspensionen sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugs weise ausgewählt aus der Gruppe von Gesteinsmehlen, Pigmenten, Trass, Hochofenschlacken, Bentoniten, Flugasche und Hüttensandmehl sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder
wobei die Basisrezeptur den Zusatzstoff, insbesondere Betonzusatzstoff, in einer Menge im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 45 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,5 Gew.-% bis 40 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 1 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1 ,5 Gew. -% bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 2 Gew.-% bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält. 20. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein the base formulation contains at least one additive, in particular concrete additive; in particular wherein the additive, in particular concrete additive, is selected from the group of inactive additives, pozzolanic additives, latent hydraulic additives and organic additives and mixtures or combinations thereof; and/or in particular where the additive, in particular concrete additive, is selected from the group of mineral powder, pigments, trass, blast furnace slag, bentonites, fly ash, ground blast furnace slag, silica fume and silica suspensions and mixtures or combinations thereof, preferably selected from the group of mineral powder, pigments , trass, blast furnace slags, bentonites, fly ash and ground blast furnace slag and mixtures or combinations thereof; and or wherein the basic formulation contains the additive, in particular concrete additive, in an amount in the range from 0.1% by weight to 45% by weight, in particular in the range from 0.5% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 1% by weight to 35% by weight, preferably in the range from 1.5% by weight to 30% by weight, particularly preferably in the range from 2% by weight to 25% by weight, based on the basic recipe.
21. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur mindestens einen Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag (Gesteinskörnung), enthält; insbesondere wobei der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, ein natürliches oder künstliches, vorzugsweise natürliches, Gestein ist und/oder wobei der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, ein dichtes oder poriges, insbesondere dichtes, Gestein ist, insbesondere wobei das Gestein körnig ausgebildet ist; und/oder insbesondere wobei der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, eine Körnung und/oder Korngrößen im Bereich von größer 0 mm bis 32 mm aufweist; und/oder insbesondere wobei der Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag, ausgewählt ist aus der Gruppe von feinen Gesteinskörnungen, insbesondere mit den Korngruppen [mm] 0/1 , 0/2 und/oder 0/4; groben Gesteinskörnungen, insbesondere mit den Korngruppen [mm] 2/8, 4/8, 8/16, 16/32, 4/32 und/oder 8/22; und Korngemischen, insbesondere mit den Korngruppen [mm] 0/22 und/oder 0/32, sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder wobei die Basisrezeptur den Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag (Gesteinskörnung), in einer Menge im Bereich von 5 Gew.-% bis 98 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 10 Gew.-% bis 95 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 20 Gew.-% bis 93 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Gew.-% bis 85 Gew.-%, bezogen auf die Basisrezeptur, enthält.
22. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) vorliegt. 21. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein the base formulation contains at least one aggregate, in particular concrete aggregate (rock aggregate); in particular wherein the aggregate, in particular concrete aggregate, is a natural or artificial, preferably natural, rock and/or wherein the aggregate, in particular concrete aggregate, is a dense or porous, in particular dense, rock, in particular the rock is granular; and/or in particular wherein the aggregate, in particular concrete aggregate, has a grain size and/or grain sizes in the range from greater than 0 mm to 32 mm; and/or in particular wherein the aggregate, in particular concrete aggregate, is selected from the group of fine aggregates, in particular with the grain groups [mm] 0/1, 0/2 and/or 0/4; coarse aggregates, in particular with the grain groups [mm] 2/8, 4/8, 8/16, 16/32, 4/32 and/or 8/22; and grain mixtures, in particular with the grain groups [mm] 0/22 and/or 0/32, and mixtures or combinations thereof; and/or wherein the basic formulation preferably contains the aggregate, in particular concrete aggregate (aggregate), in an amount in the range from 5% by weight to 98% by weight, in particular in the range from 10% by weight to 95% by weight in the range from 20% by weight to 93% by weight, preferably in the range from 30% by weight to 90% by weight, particularly preferably in the range from 40% by weight to 85% by weight, based on the basic recipe. 22. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein the base formulation is present in the form of spatially separate but functionally related components and/or as a kit (kit-of-parts).
23. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Basisrezeptur die Komponente (i) in Form eines räumlich getrennten, aber funktional mit den weiteren Bestandteilen der Basisrezeptur, insbesondere der Komponente (ii), zusammenhängenden Bestandteils enthält; und/oder wobei die Basisrezeptur die Komponente (i) und die Komponente (ii) in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) enthält; und/oder wobei die Basisrezeptur in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) vorliegt. 23. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein the base formulation contains component (i) in the form of a spatially separate component that is functionally connected to the other components of the base formulation, in particular component (ii); and/or wherein the base formulation contains component (i) and component (ii) in the form of spatially separate but functionally related components and/or as a kit (kit-of-parts); and/or wherein the basic formulation is present in the form of spatially separate but functionally related components and/or as a kit (kit-of-parts).
24. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Komponente (i) als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet ist; insbesondere wobei die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugs weise die Graphitpartikel und die Rußpartikel, in eine kontinuierliche Phase und/oder in mindestens ein Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, dispergiert und/oder eingebracht sind; und/oder insbesondere wobei als kontinuierliche Phase und/oder Trägermedium, insbesondere als Dispersionsmittel und/oder Solubilisierungsmittel, ein wässrig basiertes Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugs weise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, eingesetzt ist; und/oder insbesondere wobei das Trägermedium, insbesondere das Dispersionsmittel, vorzugsweise das Solubilisierungsmittel, Wasser ist; und/oder insbesondere wobei die Komponente (i) das wässrig basiertes Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisie rungsmittel, bevorzugt Wasser, in einer Menge im Bereich von 5 Gew.-% bis
95 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 10 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 20 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Gew.-% bis 70 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 50 Gew.-% bis 65 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), enthält. 24. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein component (i) is in the form of a dispersion, in particular an aqueous and/or water-based dispersion, preferably a suspension, preferably an aqueous and/or water-based suspension; in particular wherein the graphite particles and/or the carbon black particles, preferably the graphite particles and the carbon black particles, are dispersed and/or introduced into a continuous phase and/or into at least one carrier medium, in particular dispersants, preferably solubilizing agents, preferably water; and/or in particular where an aqueous-based carrier medium, in particular dispersant, preferably solubilizing agent, preferably water, is used as continuous phase and/or carrier medium, in particular as dispersing agent and/or solubilizing agent; and/or in particular wherein the carrier medium, in particular the dispersing agent, preferably the solubilizing agent, is water; and/or in particular wherein component (i) contains the aqueous-based carrier medium, in particular dispersing agent, preferably solubilizing agent, preferably water, in an amount in the range from 5% by weight to 95% by weight, in particular in the range from 10% by weight to 90% by weight, preferably in the range from 20% by weight to 80% by weight, preferably in the range from 30% by weight to 75% by weight %, particularly preferably in the range from 40% by weight to 70% by weight, further preferably in the range from 50% by weight to 65% by weight, based on component (i).
25. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Komponente (i) die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 55 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,25 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,6 Gew.-% bis 45 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), enthält; und/oder wobei die Komponente (i) die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 20 Gew.-% bis 40 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 35 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 28 Gew.-% bis 33 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), enthält; und/oder wobei die Komponente (i) die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 45 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,15 Gew. -% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), enthält; und/oder wobei die Komponente (i) die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), enthält; und/oder wobei die Komponente (i) die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Rußpartikeln [Graphitparti kel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1 , vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1 ,5 : 1 , bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1 , enthält.
26. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Komponente (i) mindestens einen weiteren Inhaltstoff (Zusatzstoff (i)) enthält; insbesondere wobei der weitere Inhaltstoff ausgewählt ist aus der Gruppe von Dispergiermitteln (Dispergatoren, Netzmitteln und/oder Emulgatoren), Verdickungsmitteln (Rheologiemodifizierern), Entschäumern und Konser vierungsmitteln sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder insbesondere wobei die Komponente (i) den weiteren Inhaltstoff in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1 Gew.-% bis 30 Gew.- %, bezogen auf die Komponente (i), enthält; und/oder wobei die Komponente (i) mindestens ein Dispergiermittel (Dispergator) und/oder Netzmittel und/oder Emulgator enthält; insbesondere wobei das Dispergiermittel und/oder das Netzmittel ausgewählt ist aus der Gruppe von Naphthalensulfonsäurederivaten, insbesondere Naphthalensulfonsäurekondensaten, Ligninsulfonsäurederivaten, insbeson dere Ligninsulfonsäurekondensaten, Styrolacrylharzen und langkettigen Block(co)polymeren mit pigmentaffinen Gruppen sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder insbesondere wobei die Komponente (i) das Dispergiermittel und/oder das Netzmittel in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), enthält; und/oder wobei die Komponente (i) mindestens ein Verdickungsmittel und/oder einen Rheologiemodifizierer enthält; insbesondere wobei das Verdickungsmittel und/oder der Rheologiemodifizie rer ausgewählt ist aus der Gruppe von Pektinen, Alginaten, Tragacanth, Gummi arabicum, Guargummi, Carrageen, Carboxymethylcellulose, Carboxypropylcellulose, Polyacrylaten, Polysacchariden sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugsweise Polysacchariden, bevorzugt Xanthan; und/oder
insbesondere wobei die Komponente (i) das Verdickungsmittel und/oder den Rheologiemodifizierer in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,075 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i), enthält; und/oder wobei die Komponente (i) mindestens einen Entschäumer, insbesondere Polyethylenglykol und/oder dessen Derivate, aufweist, insbesondere in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 3 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i); und/oder wobei die Komponente (i) mindestens ein Konservierungsmittel aufweist, insbesondere in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 2 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (i). 25. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein component (i) contains the graphite particles in an amount in the range from 0.02% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 0.05% by weight to 55% by weight % by weight, preferably in the range from 0.25% by weight to 50% by weight, preferably in the range from 0.6% by weight to 45% by weight, based on component (i). ; and/or wherein component (i) comprises the graphite particles in an amount in the range from 20% to 40% by weight, more preferably in the range from 25% to 35% by weight, most preferably in the range from 28% to 33% by weight based on component (i); and/or wherein component (i) contains the carbon black particles in an amount in the range from 0.001% by weight to 50% by weight, in particular in the range from 0.01% by weight to 45% by weight, preferably in the range from 0.05% to 40% by weight, preferably in the range from 0.15% to 40% by weight, based on component (i); and/or wherein component (i) contains the carbon black particles in an amount in the range from 10% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 25% by weight to 40% by weight, particularly preferably in the range of 30% to 35% by weight based on component (i); and/or wherein component (i) contains the graphite particles and the carbon black particles in a weight ratio of graphite particles to carbon black particles [graphite particles: carbon black particles] in the range from 500:1 to 1:2, in particular in the range from 200:1 to 1:1, preferably in the range from 100:1 to 1.5:1, preferably in the range from 10:1 to 2:1, particularly preferably in the range from 6:1 to 3:1. 26. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein component (i) contains at least one further ingredient (additive (i)); in particular where the further ingredient is selected from the group of dispersants (dispersants, wetting agents and/or emulsifiers), thickeners (rheology modifiers), defoamers and preservatives and mixtures or combinations thereof; and/or in particular wherein component (i) preferably contains the other ingredient in an amount in the range from 0.001% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 0.01% by weight to 50% by weight in the range from 0.1% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 1% by weight to 30% by weight, based on component (i); and/or where component (i) contains at least one dispersing agent (dispersant) and/or wetting agent and/or emulsifier; in particular where the dispersant and/or the wetting agent is selected from the group of naphthalenesulfonic acid derivatives, in particular naphthalenesulfonic acid condensates, ligninsulfonic acid derivatives, in particular ligninsulfonic acid condensates, styrene acrylic resins and long-chain block (co)polymers with pigment-affine groups and mixtures or combinations thereof; and/or in particular wherein component (i) contains the dispersing agent and/or the wetting agent in an amount in the range from 0.01% by weight to 20% by weight, preferably in the range from 0.05% by weight to 10 % by weight, preferably in the range from 0.1% by weight to 5% by weight, based on component (i); and/or wherein component (i) contains at least one thickener and/or one rheology modifier; in particular wherein the thickener and/or the rheology modifier is selected from the group consisting of pectins, alginates, tragacanth, gum arabic, guar gum, carrageenan, carboxymethyl cellulose, carboxypropyl cellulose, polyacrylates, polysaccharides and mixtures or combinations thereof, preferably polysaccharides, preferably xanthan; and or in particular wherein component (i) contains the thickener and/or the rheology modifier in an amount in the range from 0.01% to 20% by weight, preferably in the range from 0.05% to 10% by weight. %, preferably in the range from 0.075% to 5% by weight, based on component (i); and/or wherein component (i) has at least one defoamer, in particular polyethylene glycol and/or its derivatives, in particular in an amount in the range from 0.001% by weight to 3% by weight, preferably in the range from 0.01% by weight % to 2% by weight based on component (i); and/or where component (i) has at least one preservative, in particular in an amount in the range from 0.001% by weight to 2% by weight, preferably in the range from 0.005% by weight to 1% by weight on component (i).
27. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Komponente (ii) in trockener Form und/oder als Trockenmischung und/oder in Masse vorliegt. 27. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein component (ii) is present in dry form and/or as a dry mixture and/or in bulk.
28. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Komponente (ii) aus den Kohlenstofffasern besteht; und/oder wobei die Komponente (ii) die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 10 Gew.-% bis 100 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 20 Gew.-% bis 99,5 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 30 Gew.-% bis 99 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 50 Gew.-% bis 98 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (ii), enthält. 28. Base formulation according to any one of the preceding claims, wherein component (ii) consists of the carbon fibers; and/or wherein component (ii) contains the carbon fibers in an amount in the range from 10% to 100% by weight, in particular in the range from 20% to 99.5% by weight, preferably in the range from 30% to 99% by weight, preferably in the range from 50% to 98% by weight, based on component (ii).
29. Basisrezeptur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Komponente (ii) mindestens einen weiteren Inhaltstoff (Zusatzstoff (ii)) enthält; insbesondere wobei der weitere Inhaltstoff ausgewählt ist aus der Gruppe von Bariumsulfaten, Calciumsulfaten und Eisenoxiden sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder insbesondere wobei die Komponente (ii) den weiteren Inhaltstoff in einer Menge im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 90 Gew.-%, insbesondere im Bereich
von 0,5 Gew.-% bis 80 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 1 Gew.-% bis 70 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 2 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Komponente (ii), enthält. 29. Base formulation according to one of the preceding claims, wherein component (ii) contains at least one further ingredient (additive (ii)); in particular where the further ingredient is selected from the group of barium sulfates, calcium sulfates and iron oxides and mixtures or combinations thereof; and/or in particular wherein component (ii) contains the other ingredient in an amount in the range from 0.1% by weight to 90% by weight, in particular in the range from 0.5% by weight to 80% by weight, preferably in the range from 1% by weight to 70% by weight, preferably in the range from 2% by weight to 50% by weight, based on the component (ii) contains.
30. Hydraulische Bindemittelzusammensetzung, insbesondere Betonzusammen setzung, wobei die Bindemittelzusammensetzung durch Zugabe von Wasser, insbesondere Anmachwasser (Zugabewasser), zu einer Basisrezeptur nach einem der Ansprüche 1 bis 29 erhältlich und/oder erhalten ist und/oder wobei die Bindemittelzusammensetzung durch Anmachen mit Wasser einer Basisrezeptur nach einem der Ansprüche 1 bis 29 erhältlich und/oder erhalten ist. 30. Hydraulic binder composition, in particular concrete composition, wherein the binder composition is obtainable and/or obtained by adding water, in particular mixing water (additional water), to a base formulation according to any one of claims 1 to 29 and/or wherein the binder composition is mixed with water Base formulation according to one of Claims 1 to 29 obtainable and/or obtained.
31. Bindemittelzusammensetzung nach Anspruch 30, wobei die Bindemittelzusammensetzung durch Zugabe von Wasser in einer Menge im Bereich von 3 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 7 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die insbesondere frisch angesetzte Bindemittel zusammensetzung, erhältlich ist; und/oder wobei die Bindemittelzusammensetzung einen Gehalt an Wasser in einer Menge im Bereich von 3 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 7 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die insbesondere frisch angesetzte Bindemittel zusammensetzung, aufweist; und/oder wobei die Bindemittelzusammensetzung einen Wasser/Feststoff-Wert (w/f- Wert) im Bereich von 0,02 bis 0,6, insbesondere im Bereich von 0,03 bis 0,3, vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 0,1 , bevorzugt im Bereich von 0,06 bis 0,1 , aufweist; und/oder wobei die Bindemittelzusammensetzung einen Wasser/Zement-Wert (w/z- Wert) im Bereich von 0,1 bis 1 , insbesondere im Bereich von 0,2 bis 0,8, vorzugsweise im Bereich von 0,4 bis 0,6, aufweist. 31. The binder composition as claimed in claim 30, wherein the binder composition is prepared by adding water in an amount in the range from 3% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 5% by weight to 50% by weight, preferably im range from 7% by weight to 40% by weight, based on the binder composition, in particular freshly prepared; and/or wherein the binder composition has a water content in an amount in the range from 3% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 5% by weight to 50% by weight, preferably in the range from 7% by weight % to 40% by weight, based on the binder composition, in particular freshly prepared; and/or wherein the binder composition has a water/solids value (w/f value) in the range from 0.02 to 0.6, in particular in the range from 0.03 to 0.3, preferably in the range from 0.05 to 0.1, preferably in the range from 0.06 to 0.1; and/or wherein the binder composition has a water/cement value (w/c value) in the range from 0.1 to 1, in particular in the range from 0.2 to 0.8, preferably in the range from 0.4 to 0, 6, has.
32. Elektrisch leitfähiges Bauteil, insbesondere elektrisch leitfähiges Betonbauteil, wobei das Bauteil durch Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) einer Bindemittelzusammensetzung nach Anspruch 30 oder 31 erhältlich und/oder erhalten wird; und/oder
wobei das Bauteil durch Zugabe von Wasser zu einer Basisrezeptur nach einem der Ansprüche 1 bis 29 und/oder durch Anmachen mit Wasser einer Basisrezeptur nach einem der Ansprüche 1 bis 29 zum Erhalt einer Bindemittelzusammensetzung, insbesondere wie in Anspruch 30 oder 31 definiert, gefolgt von einem Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) der Bindemittelzusammensetzung, erhältlich und/oder erhalten ist. 32. An electrically conductive component, in particular an electrically conductive concrete component, the component being obtainable and/or obtained by drying and curing (setting) a binder composition according to claim 30 or 31; and or wherein the component by adding water to a base formulation according to any one of claims 1 to 29 and / or by mixing with water a base formulation according to any one of claims 1 to 29 to obtain a binder composition, in particular as defined in claim 30 or 31, followed by a drying and curing (setting) of the binder composition, is available and/or obtained.
33. Bauteil nach Anspruch 32, wobei vor dem Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) ein Informbringen und/oder Ausformen der Bindemittelzusammensetzung erfolgt ist. 33. Component according to claim 32, wherein prior to the drying and curing (setting) the binder composition has been shaped and/or shaped.
34. Elektrisch leitfähiges Bauteil, insbesondere elektrisch leitfähiges Betonbauteil, insbesondere Bauteil nach Anspruch 32 oder 33, wobei das Bauteil 34. Electrically conductive component, in particular electrically conductive concrete component, in particular component according to claim 32 or 33, wherein the component
Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, wobei die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, insbesondere die Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit den Rußpartikeln, vorzugsweise die Graphitpartikel und Rußpartikel, bei der Herstellung des Bauteils als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt als wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, eingesetzt worden sind; insbesondere wobei das Bauteil mindestens ein abgebundenes hydraulisches Bindemittel, insbesondere abgebundenen Zement und/oder abgebundenen Kalk, vorzugsweise abgebundenen Zement, insbesondere auf Basis eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, aufweist; und/oder insbesondere wobei das Bauteil eine Matrix auf Basis mindestens eines abgebundenen hydraulischen Bindemittels, insbesondere abgebundenen Zements und/oder abgebundenen Kalks, vorzugsweise abgebundenen Zements, insbesondere auf Basis eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, vorzugsweise eine Betonmatrix, aufweist.
35. Bauteil nach einem der Ansprüche 32 bis 34, wobei das Bauteil die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,004 Gew. -% bis 13 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,009 Gew. -% bis 12 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew. -% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Bauteil, enthält; und/oder wobei das Bauteil die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,00009 Gew.-% bis 4,5 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,0009 Gew.-% bis 3,5 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,004 Gew.-% bis 3 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,009 Gew.-% bis 2,2 Gew.-%, bezogen auf das Bauteil, enthält; und/oder wobei das Bauteil die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichts verhältnis von Graphitpartikeln zu Rußpartikeln [Graphitpartikel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1 , vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1 ,5 : 1 , bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1 , enthält; und/oder wobei das Bauteil zudem Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, insbesondere wie zuvor definierte Kohlenstofffasern, aufweist; insbesondere wobei das Bauteil die Kohlenstofffasern in einer Menge im Bereich von 0,0009 Gew.-% bis 9 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,004 Gew.-% bis 7 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,009 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,018 Gew. -% bis 4,5 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,018 Gew.-% bis 1 ,8 Gew.-%, bezogen auf das Bauteil, enthält. Graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, wherein the graphite particles and/or carbon black particles, in particular the graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, are present during production of the component as Dispersion, in particular as an aqueous and/or aqueous-based dispersion, preferably as a suspension, preferably as an aqueous and/or aqueous-based suspension; In particular, the component having at least one set hydraulic binder, in particular set cement and/or set lime, preferably set cement, in particular based on a hydraulic binder as defined above; and/or in particular wherein the component has a matrix based on at least one set hydraulic binder, in particular set cement and/or set lime, preferably set cement, in particular based on a hydraulic binder as defined above, preferably a concrete matrix. 35. Component according to one of claims 32 to 34, wherein the component contains the graphite particles in a quantity in the range from 0.004% by weight to 13% by weight, in particular in the range from 0.009% by weight to 12% by weight, preferably in the range from 0.05% by weight to 10% by weight, preferably in the range from 0.1% by weight to 8% by weight, based on the component; and/or wherein the component contains the carbon black particles in an amount in the range from 0.00009% by weight to 4.5% by weight, in particular in the range from 0.0009% by weight to 3.5% by weight, preferably in the range from 0.004% by weight to 3% by weight, preferably in the range from 0.009% by weight to 2.2% by weight, based on the component; and/or wherein the component contains the graphite particles and the carbon black particles in a weight ratio of graphite particles to carbon black particles [graphite particles: carbon black particles] in the range from 500:1 to 1:2, in particular in the range from 200:1 to 1:1, preferably in the range from 100:1 to 1.5:1, preferably in the range from 10:1 to 2:1, particularly preferably in the range from 6:1 to 3:1; and/or wherein the component also has carbon fibers, in particular carbonized and/or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers, in particular carbon fibers as defined above; in particular wherein the component contains the carbon fibers in an amount in the range from 0.0009% by weight to 9% by weight, in particular in the range from 0.004% by weight to 7% by weight, preferably in the range from 0.009% by weight. % to 5% by weight, preferably in the range from 0.018% by weight to 4.5% by weight, particularly preferably in the range from 0.018% by weight to 1.8% by weight, based on the component, contains.
36. Bauteil nach einem der Ansprüche 32 bis 35, wobei das Bauteil die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikel zu Kohlenstofffasern [Graphitparti kel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 1.500 : 1 bis 1 : 5, vorzugsweise im Bereich von 1.000 : 1 bis 1 : 1 , bevorzugt im Bereich von 500 : 1 bis 2 : 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 300 : 1 bis 3 : 1 , enthält; und/oder
wobei das Bauteil die Graphitpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikel zu Kohlenstofffasern [Graphitparti kel : Kohlenstofffasern] von größer 1 , insbesondere größer 1 ,5, vorzugsweise größer 2, enthält; und/oder wobei das Bauteil die Rußpartikel und die Kohlenstofffasern in einem Gewichtsverhältnis von Rußpartikeln zu Kohlenstofffasern [Ruß partikel : Kohlenstofffasern] im Bereich von 50 : 1 bis 1 : 500, insbesondere im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 300, vorzugsweise im Bereich von 7 : 1 bis 1 : 150, bevorzugt im Bereich von 5 : 1 bis 1 : 100, enthält; und/oder wobei das Bauteil mindestens ein abgebundenes hydraulisches Bindemittel, insbesondere abgebundenen Zement und/oder abgebundenen Kalk, vorzugsweise abgebundenen Zement, insbesondere auf Basis eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, aufweist; und/oder wobei das Bauteil mindestens einen Zuschlag, insbesondere Betonzuschlag (Gesteinskörnung), insbesondere einen wie zuvor definierten Zuschlag, enthält. 36. Component according to one of claims 32 to 35, wherein the component contains the graphite particles and the carbon fibers in a weight ratio of graphite particles to carbon fibers [graphite particles: carbon fibers] in the range from 1,500: 1 to 1: 5, preferably in the range from 1,000: 1 to 1:1, preferably in the range from 500:1 to 2:1, particularly preferably in the range from 300:1 to 3:1; and or wherein the component contains the graphite particles and the carbon fibers in a weight ratio of graphite particles to carbon fibers [graphite particles:carbon fibers] of greater than 1, in particular greater than 1.5, preferably greater than 2; and/or wherein the component contains the soot particles and the carbon fibers in a weight ratio of soot particles to carbon fibers [soot particles:carbon fibers] in the range from 50:1 to 1:500, in particular in the range from 10:1 to 1:300, preferably in the range from 7:1 to 1:150, preferably in the range from 5:1 to 1:100; and/or wherein the component has at least one set hydraulic binder, in particular set cement and/or set lime, preferably set cement, in particular based on a hydraulic binder as defined above; and/or wherein the component contains at least one aggregate, in particular concrete aggregate (aggregate), in particular an aggregate as defined above.
37. Bauteil nach einem der Ansprüche 32 bis 36, wobei das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einen37. Component according to one of claims 32 to 36, wherein the component after storage of at least 28 days
Oberflächenwiderstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C von höchstens 109 W, insbesondere höchstens 5·10d W, vorzugweise höchstens 10d W, bevorzugt höchstens 5·107 W, insbesondere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1 :2016 (VDE 0300-4-1), aufweist; und/oder wobei das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einenSurface resistance at a relative humidity in the range from 20% to 60% and at a temperature in the range from 15 °C to 25 °C of at most 10 9 W, in particular at most 5 x 10 d W, preferably at most 10 d W, preferably at most 5 ·10 7 W, determined in particular according to DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1); and/or wherein the component, after storage for at least 28 days, has a
Oberflächenwiderstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C im Bereich von 102 W bis 10d W, insbesondere im Bereich von 102 W bis 107 W, insbesondere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1 :2016 (VDE 0300-4-1), aufweist; und/oder wobei das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einensurface resistance at a relative humidity in the range from 20% to 60% and at a temperature in the range from 15 °C to 25 °C in the range from 10 2 W to 10 d W, in particular in the range from 10 2 W to 10 7 W, in particular determined according to DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1); and/or wherein the component, after storage for at least 28 days, has a
Durchgangswiderstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C von höchstens 109 W, insbesondere höchstens 5·10d W, vorzugweise höchstens
10d W, bevorzugt höchstens 5·107 W, insbesondere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1 :2016 (VDE 0300-4-1), aufweist; und/oder wobei das Bauteil nach Lagerung von mindestens 28 Tagen einen Durchgangswiderstand bei einer relativen Feuchte im Bereich von 20 % bis 60 % und bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C im Bereich von 10 W bis 108 W, insbesondere im Bereich von 10 W bis 107 W, insbeson dere bestimmt nach DIN EN 61340-4-1 :2016 (VDE 0300-4-1), aufweist. Volume resistance at a relative humidity in the range from 20% to 60% and at a temperature in the range from 15° C. to 25° C. of at most 10 9 W, in particular at most 5×10 d W, preferably at most 10 d W, preferably at most 5×10 7 W, determined in particular according to DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1); and/or wherein the component, after storage for at least 28 days, has a volume resistance at a relative humidity in the range from 20% to 60% and at a temperature in the range from 15 °C to 25 °C in the range from 10 W to 10 8 W, in particular in the range from 10 W to 10 7 W, in particular determined according to DIN EN 61340-4-1:2016 (VDE 0300-4-1).
38. Verwendung einer Komponente (i), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, wobei die Komponente (i) als Granulat oder als Dispersion, bevorzugt als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt als wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet ist, oder einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 45 bis 48, gegebenenfalls in Kombination mit einer weiteren Komponente (ii), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlen stofffasern, vorzugsweise Graphitfasern aufweist oder hieraus besteht, insbesondere mit einer wie zuvor definierten weiteren Komponente (ii), zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leit fähiger Betonbauteile, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbeson dere Betonzusammensetzungen; und/oder zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit von Bauteilen, insbesondere Betonbauteilen, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebun denen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Beton zusammensetzungen; und/oder zur Verringerung des elektrischen Widerstands von Bauteilen, insbesondere Betonbauteilen, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebun denen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen; und/oder zur Erhöhung der elektrostatischen Ableitfähigkeit und/oder zur Verringerung der elektrostatischen Aufladbarkeit von Bauteilen, insbesondere Betonbautei len, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen)
hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere Betonzusam mensetzungen. 38. Use of a component (i) which contains graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, where component (i) is in the form of granules or a dispersion, preferably a dispersion, in particular an aqueous and /or aqueous-based dispersion, preferably as a suspension, preferably as an aqueous and/or aqueous-based suspension, or a composition according to any one of claims 45 to 48, optionally in combination with a further component (ii), which carbon fibers, in particular carbonized and/or graphitized carbon fibers, preferably having or consisting of graphite fibers, in particular with a further component (ii) as defined above, for the production of electrically conductive components, in particular electrically conductive concrete components, based on dried and hardened (set) hydraulic binders chemical compositions, in particular concrete compositions; and/or to increase the electrical conductivity of components, in particular concrete components, based on dried and hardened (set) hydraulic binder compositions, in particular concrete compositions; and/or for reducing the electrical resistance of components, in particular concrete components, based on dried and hardened (set) hydraulic binder compositions, in particular concrete compositions; and/or to increase the electrostatic conductivity and/or to reduce the electrostatic chargeability of components, in particular concrete components, based on dried and hardened (set) hydraulic binder compositions, especially concrete compositions.
39. Kombination, insbesondere Kombination zur Verwendung in einer Basisrezeptur (Basispräparation) für eine hydraulische Bindemittelzusam mensetzung, vorzugsweise in einer Basisrezeptur für eine Betonzusammen setzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, bevorzugt zur Verwendung in einer Basisrezep tur nach einem der Ansprüche 1 bis 29, wobei die Kombination 39. Combination, in particular combination for use in a base formulation (base preparation) for a hydraulic binder composition, preferably in a base formulation for a concrete composition, in particular for the production of electrically conductive components, preferably concrete components, preferably for use in a base formulation according to one of the claims 1 to 29, where the combination
(i) eine Komponente (i), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußparti keln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, aufweist, wobei die Komponente (i) als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt als wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet ist, insbesondere eine wie zuvor definierten Komponente (i), einerseits und(i) a component (i) which comprises graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, where component (i) is a dispersion, in particular an aqueous and/or aqueous-based dispersion, preferably as a suspension, preferably as an aqueous and/or aqueous-based suspension, in particular a component (i) as defined above, on the one hand and
(ii) eine weitere Komponente (ii), welche Kohlenstofffasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, insbesondere eine wie zuvor definierten Komponente (ii), aufweist, andererseits umfasst. (ii) a further component (ii), which comprises carbon fibers, in particular carbonized and/or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers, in particular a component (ii) as defined above, on the other hand.
40. Kombination nach Anspruch 39, wobei die Kombination in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) vorliegt; und/oder wobei die Kombination die Komponente (i) und die Komponente (ii) in Form von räumlich getrennten, aber funktional zusammenhängenden Bestandteilen und/oder als Kit (Kit-of-parts) enthält.
41. Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile, insbesondere wie in einem der Ansprüche 32 bis 37 definiert, insbesondere auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammen setzungen, insbesondere Betonzusammensetzungen, wobei eine Basisrezeptur nach einem der Ansprüche 1 bis 29 durch Zugabe von Wasser und/oder durch Anmachen mit Wasser zu einer Bindemittel zusammensetzung, insbesondere nach Anspruch 30 oder 31 , verarbeitet wird und wobei nachfolgend ein Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) der Bindemittelzusammensetzung zum Erhalt der Bauteile, insbesondere Betonbauteile, durchgeführt wird. 40. The combination according to claim 39, wherein the combination is present in the form of spatially separate but functionally related components and/or as a kit (kit-of-parts); and/or where the combination contains component (i) and component (ii) in the form of spatially separate but functionally related components and/or as a kit (kit-of-parts). 41. A method for producing electrically conductive components, in particular electrically conductive concrete components, in particular as defined in one of claims 32 to 37, in particular on the basis of dried and hardened (set) hydraulic binder compositions, in particular concrete compositions, with a basic recipe according to one of claims 1 to 29 by adding water and/or by mixing with water to form a binder composition, in particular according to claim 30 or 31, and wherein the binder composition is subsequently dried and cured (set) to obtain the components, in particular concrete components.
42. Verfahren nach Anspruch 41 , wobei vor dem Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) ein Informbringen und/oder Ausformen, insbesondere Ausgießen und/oder Informgießen, der Bindemittelzusammensetzung durchgeführt wird. 42. The method according to claim 41, wherein before the drying and curing (setting) the binder composition is brought into shape and/or shaped, in particular poured out and/or shaped.
43. Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile, insbesondere wie in einem der Ansprüche 32 bis 37 definiert, auf Basis von abgetrockneten und ausgehärteten (abgebundenen) hydraulischen Bindemittelzusammensetzungen, insbeson dere Betonzusammensetzungen, insbesondere Verfahren nach Anspruch 41 oder 42, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte in der angeführten Reihenfolge umfasst: 43. A method for producing electrically conductive components, in particular electrically conductive concrete components, in particular as defined in one of claims 32 to 37, based on dried and cured (set) hydraulic binder compositions, in particular concrete compositions, in particular a method according to claim 41 or 42, wherein the procedure includes the following steps in the order listed:
(a) Zusammenführen mindestens eines Zuschlagstoffs, insbesondere Betonzuschlagstoffs, insbesondere eines wie zuvor definierten Zu schlagstoffs, einerseits und eines Anteils (erster Anteil) an insgesamt eingesetztem Wasser, insbesondere Anmachwasser (Zugabewasser), andererseits, gegebenenfalls gefolgt von einem Einwirkenlassen des Wassers auf den Zuschlagstoff (Saugenlassen); (a) Combining at least one aggregate, in particular concrete aggregate, in particular an aggregate as defined above, on the one hand and a proportion (first proportion) of the total water used, in particular mixing water (added water), on the other hand, optionally followed by allowing the water to act on the aggregate (allowing to suckle);
(b) Zugabe einer ersten Komponente (i), welche Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, auf weist, wobei die Komponente (i) als Dispersion, insbesondere als wäss-
rige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspensi on, bevorzugt als wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, aus gebildet ist, insbesondere eine wie zuvor definierten Komponente (i), und gegebenenfalls einer weiteren Komponente (ii), welche Kohlenstoff fasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstoff fasern, vorzugsweise Graphitfasern, aufweist oder hieraus besteht, insbesondere einer wie zuvor definierten Komponente (ii), in die in Schritt (a) erhaltene Zusammensetzung, gefolgt von und/oder einher gehend mit, vorzugsweise gefolgt von, einem Mischen der mit der Kom ponente (i) und gegebenenfalls mit der Komponente (ii) versetzten Zusammensetzung; (b) Addition of a first component (i) which comprises graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, with component (i) as a dispersion, in particular as an aqueous rige and/or aqueous-based dispersion, preferably as a suspension, preferably as an aqueous and/or aqueous-based suspension, is formed from, in particular a component (i) as defined above, and optionally a further component (ii), which carbon fibers, in particular carbonized and/or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers, comprises or consists of, in particular a component (ii) as defined above, in the composition obtained in step (a), followed by and/or accompanying, preferably followed by, mixing the composition to which component (i) and optionally component (ii) have been added;
(c) Zugabe mindestens eines hydraulischen Bindemittels, insbesondere Zement und/oder Kalk, vorzugsweise Zement, insbesondere eines wie zuvor definierten hydraulischen Bindemittels, und des Restanteils (zwei ter Anteil) an insgesamt eingesetztem Wasser, insbesondere Anmach wasser, in die in Schritt (b) erhaltene Zusammensetzung, gefolgt von und/oder einhergehend mit einem Mischen der mit dem hydraulischen Bindemittel und dem Restanteil des Wasser versetzten (Bindemittel-) Zusammensetzung; (c) Addition of at least one hydraulic binder, in particular cement and/or lime, preferably cement, in particular a hydraulic binder as defined above, and the remaining proportion (second proportion) of the total water used, in particular mixing water, in the step (b ) the composition obtained, followed by and/or in conjunction with a mixing of the (binder) composition to which the hydraulic binder and the remainder of the water have been added;
(d) gegebenenfalls Informbringen und/oder Ausformen der in Schritt (c) erhaltenen (Bindemittel-)Zusammensetzung; (d) optionally shaping and/or shaping the (binder) composition obtained in step (c);
(e) Abtrocknen und Aushärten (Abbinden) der (Bindemittel-)Zusammen- setzung zum Erhalt der elektrisch leitfähigen Bauteile, insbesondere elektrisch leitfähiger Betonbauteile. (e) drying and curing (setting) of the (binder) composition to obtain the electrically conductive components, in particular electrically conductive concrete components.
44. Verfahren nach Anspruch 43, wobei der in Schritt (a) eingesetzte Anteil (erster Anteil) an Wasser 10 Vol.-% bis 50 Vol.-%, insbesondere 20 Vol.-% bis 40 Vol.-%, vorzugsweise 25 Vol.-% bis 35 Vol.-%, des insgesamt eingesetzten Wasser beträgt; und/oder wobei in Schritt (c) mindestens ein Zusatzmittel, insbesondere Betonzusatz mittels, insbesondere ein wie zuvor definiertes Zusatzmittel, eingesetzt und/oder zugegeben wird.
45. Zusammensetzung, insbesondere Zusammensetzung zur Verwendung in einer Basisrezeptur (Basispräparation) für eine hydraulische Bindemittel zusammensetzung, vorzugsweise in einer Basisrezeptur für eine Betonzu sammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, bevorzugt zur Verwendung in einer Basisrezep tur nach einem der Ansprüche 1 bis 29, wobei die Zusammensetzung Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, insbesondere Graphitpartikel gegebenenfalls zusammen mit Rußpartikeln, vorzugsweise Graphitpartikel und Rußpartikel, insbesondere wie zuvor definierte Graphitpartikel und/oder Rußpartikel, aufweist und wobei die Zusammensetzung als Dispersion, insbesondere als wässrige und/oder wässrig basierte Dispersion, vorzugsweise als Suspension, bevorzugt als wässrig und/oder wässrig basierte Suspension, ausgebildet ist. 44. The method according to claim 43, wherein the proportion (first proportion) of water used in step (a) is 10% by volume to 50% by volume, in particular 20% by volume to 40% by volume, preferably 25% by volume % to 35% by volume of the total water used; and/or wherein in step (c) at least one additive, in particular concrete additive, is used and/or added, in particular an additive as defined above. 45. Composition, in particular composition for use in a base formulation (base preparation) for a hydraulic binder composition, preferably in a base formulation for a concrete composition, in particular for the production of electrically conductive components, preferably concrete components, preferably for use in a base formulation according to one of the claims 1 to 29, wherein the composition has graphite particles and/or carbon black particles, in particular graphite particles, optionally together with carbon black particles, preferably graphite particles and carbon black particles, in particular graphite particles and/or carbon black particles as defined above, and the composition as a dispersion, in particular as an aqueous and/or aqueous based dispersion, preferably as a suspension, preferably as an aqueous and / or aqueous-based suspension is formed.
46. Zusammensetzung nach Anspruch 45, wobei die Graphitpartikel und/oder die Rußpartikel, vorzugsweise die Graphitpartikel und die Rußpartikel, in eine kontinuierliche Phase und/oder in mindestens ein Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugs weise Solubilisierungsmittel, bevorzugt Wasser, dispergiert und/oder eingebracht sind; und/oder wobei als kontinuierliche Phase und/oder Trägermedium, insbesondere als Dispersionsmittel und/oder Solubilisierungsmittel, ein wässrig basiertes Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubili sierungsmittel, bevorzugt Wasser, eingesetzt ist; und/oder das Trägermedium, insbesondere das Dispersionsmittel, vorzugsweise das Solubilisierungsmittel, Wasser ist; und/oder wobei die Zusammensetzung das wässrig basierte Trägermedium, insbesondere Dispersionsmittel, vorzugsweise Solubilisierungsmittel, bevor zugt Wasser, in einer Menge im Bereich von 5 Gew.-% bis 95 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 10 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 20 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Gew.-% bis 70 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 50 Gew.-% bis 65 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält; und/oder
wobei die Zusammensetzung die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 0,02 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 55 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,25 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,6 Gew.-% bis 45 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält; und/oder wobei die Zusammensetzung die Graphitpartikel in einer Menge im Bereich von 20 Gew.-% bis 40 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 35 Gew.-%, ganz bevorzugt im Bereich von 28 Gew.-% bis 33 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält; und/oder wobei die Zusammensetzung die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 45 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,15 Gew. -% bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält; und/oder wobei die Zusammensetzung die Rußpartikel in einer Menge im Bereich von 10 Gew.-% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 25 Gew.-% bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 30 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält; und/oder wobei die Zusammensetzung die Graphitpartikel und die Rußpartikel in einem Gewichtsverhältnis von Graphitpartikeln zu Rußpartikeln [Graphitparti kel : Rußpartikel] im Bereich von 500 : 1 bis 1 : 2, insbesondere im Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1 , vorzugsweise im Bereich von 100 : 1 bis 1 ,5 : 1 , bevorzugt im Bereich von 10 : 1 bis 2 : 1 , besonders bevorzugt im Bereich von 6 : 1 bis 3 : 1 , enthält. 46. The composition of claim 45, wherein the graphite particles and/or the carbon black particles, preferably the graphite particles and the carbon black particles, are dispersed and/or introduced into a continuous phase and/or into at least one carrier medium, in particular dispersants, preferably solubilizing agents, preferably water are; and/or where the continuous phase and/or carrier medium, in particular the dispersant and/or solubilizing agent, is an aqueous-based carrier medium, in particular a dispersing agent, preferably a solubilizing agent, preferably water; and/or the carrier medium, in particular the dispersing agent, preferably the solubilizing agent, is water; and/or wherein the composition contains the aqueous-based carrier medium, in particular dispersing agent, preferably solubilizing agent, preferably water, in an amount in the range from 5% by weight to 95% by weight, in particular in the range from 10% by weight to 90% by weight % by weight, preferably in the range from 20% by weight to 80% by weight, preferably in the range from 30% by weight to 75% by weight, particularly preferably in the range from 40% by weight to 70% by weight %, more preferably in the range from 50% to 65% by weight of the composition; and or the composition containing the graphite particles in an amount in the range from 0.02% to 60% by weight, in particular in the range from 0.05% to 55% by weight, preferably in the range from 0.25% from 0.6% to 45% by weight of the composition; and/or wherein the composition contains the graphite particles in an amount in the range from 20% by weight to 40% by weight, more preferably in the range from 25% by weight to 35% by weight, very preferably in the range from 28% by weight % to 33% by weight of the composition; and/or wherein the composition contains the carbon black particles in an amount in the range from 0.001% by weight to 50% by weight, in particular in the range from 0.01% by weight to 45% by weight, preferably in the range from 0, from 0.5% to 40% by weight, preferably in the range from 0.15% to 40% by weight, based on the composition; and/or wherein the composition contains the carbon black particles in an amount in the range from 10% by weight to 40% by weight, preferably in the range from 25% by weight to 40% by weight, particularly preferably in the range from 30% by weight. -% to 35% by weight of the composition; and/or wherein the composition contains the graphite particles and the carbon black particles in a weight ratio of graphite particles to carbon black particles [graphite particles: carbon black particles] in the range from 500:1 to 1:2, in particular in the range from 200:1 to 1:1, preferably in the range from 100:1 to 1.5:1, preferably in the range from 10:1 to 2:1, particularly preferably in the range from 6:1 to 3:1.
47. Zusammensetzung nach Anspruch 45 oder 46, wobei die Zusammensetzung mindestens einen weiteren Inhaltstoff enthält; insbesondere wobei der weitere Inhaltstoff ausgewählt ist aus der Gruppe von Dispergiermitteln (Dispergatoren, Netzmitteln und/oder Emulgatoren), Verdickungsmitteln (Rheologiemodifizierern), Entschäumern und Konservie rungsmitteln sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder insbesondere wobei die Zusammensetzung den weiteren Inhaltstoff in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von
0,1 Gew. -% bis 40 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält; und/oder wobei die Zusammensetzung mindestens ein Dispergiermittel (Dispergator) und/oder Netzmittel und/oder Emulgator enthält; insbesondere wobei das Dispergiermittel und/oder das Netzmittel ausgewählt ist aus der Gruppe von Naphthalensulfonsäurederivaten, insbesondere Naphthalensulfonsäurekondensaten, Ligninsulfonsäurederivaten, insbeson dere Ligninsulfonsäurekondensaten, Styrolacrylharzen und langkettigen Block(co)polymeren mit pigmentaffinen Gruppen sowie deren Mischungen oder Kombinationen; und/oder insbesondere wobei die Zusammensetzung das Dispergiermittel und/oder das Netzmittel in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält. 47. The composition of claim 45 or 46, wherein the composition contains at least one other ingredient; in particular where the further ingredient is selected from the group of dispersants (dispersants, wetting agents and/or emulsifiers), thickeners (rheology modifiers), defoamers and preservatives and mixtures or combinations thereof; and/or in particular wherein the composition contains the further ingredient in an amount in the range from 0.001% by weight to 60% by weight, in particular in the range from 0.01% by weight to 50% by weight, preferably in the range of from 0.1% to 40% by weight, preferably in the range from 1% to 30% by weight, based on the composition; and/or wherein the composition contains at least one dispersant (dispersant) and/or wetting agent and/or emulsifier; in particular where the dispersant and/or the wetting agent is selected from the group of naphthalenesulfonic acid derivatives, in particular naphthalenesulfonic acid condensates, ligninsulfonic acid derivatives, in particular ligninsulfonic acid condensates, styrene acrylic resins and long-chain block (co)polymers with pigment-affine groups and mixtures or combinations thereof; and/or in particular wherein the composition contains the dispersing agent and/or the wetting agent in an amount in the range from 0.01% to 20% by weight, preferably in the range from 0.05% to 10% by weight. %, preferably in the range 0.1% to 5% by weight of the composition.
48. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 45 bis 47, wobei die Zusammensetzung mindestens ein Verdickungsmittel und/oder einen Rheologiemodifizierer enthält; insbesondere wobei das Verdickungsmittel und/oder der Rheologiemodifizie rer ausgewählt ist aus der Gruppe von Pektinen, Alginaten, Tragacanth, Gummi arabicum, Guargummi, Carrageen, Carboxymethylcellulose, Carboxy- propylcellulose, Polyacrylaten, Polysacchariden sowie deren Mischungen oder Kombinationen, vorzugsweise Polysacchariden, bevorzugt Xanthan; und/oder insbesondere wobei die Zusammensetzung das Verdickungsmittel und/oder den Rheologiemodifizierer in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 20 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,075 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, enthält; und/oder wobei die Zusammensetzung mindestens einen Entschäumer, insbesondere Polyethylenglykol und/oder dessen Derivate, aufweist, insbesondere in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 3 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich
von 0,01 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung; und/oder wobei die Zusammensetzung mindestens ein Konservierungsmittel aufweist, insbesondere in einer Menge im Bereich von 0,001 Gew.-% bis 2 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung. 48. The composition according to any one of claims 45 to 47, wherein the composition contains at least one thickener and/or one rheology modifier; in particular where the thickener and/or the rheology modifier is selected from the group consisting of pectins, alginates, tragacanth, gum arabic, guar gum, carrageenan, carboxymethylcellulose, carboxypropylcellulose, polyacrylates, polysaccharides and mixtures or combinations thereof, preferably polysaccharides, preferably xanthan; and/or in particular wherein the composition contains the thickener and/or the rheology modifier in an amount in the range from 0.01% to 20% by weight, preferably in the range from 0.05% to 10% by weight. %, preferably in the range 0.075% to 5% by weight of the composition; and/or wherein the composition comprises at least one defoamer, in particular polyethylene glycol and/or its derivatives, in particular in an amount in the range from 0.001% by weight to 3% by weight, preferably in the range from 0.01% to 2% by weight of the composition; and/or wherein the composition contains at least one preservative, in particular in an amount in the range from 0.001% by weight to 2% by weight, preferably in the range from 0.005% by weight to 1% by weight, based on the composition .
49. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 45 bis 48 zusammen mit und/oder in Kombination mit einer weiteren Komponente (ii), insbesondere einer zuvor definierten Komponente (ii), welche Kohlenstoff fasern, insbesondere carbonisierte und/oder graphitierte Kohlenstofffasern, vorzugsweise Graphitfasern, aufweist oder hieraus besteht, in einer Basis rezeptur (Basispräparation), insbesondere in einer Basisrezeptur für eine hydraulische Bindemittelzusammensetzung, vorzugsweise Basisrezeptur für eine Betonzusammensetzung, insbesondere zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bauteile, vorzugsweise Betonbauteile, insbesondere wie in einem der Ansprüche 32 bis 37 definiert. 49. Use of a composition according to any one of claims 45 to 48 together with and/or in combination with a further component (ii), in particular a previously defined component (ii), which contains carbon fibers, in particular carbonized and/or graphitized carbon fibers, preferably graphite fibers , has or consists of, in a base formulation (base preparation), in particular in a base formulation for a hydraulic binder composition, preferably base formulation for a concrete composition, in particular for the production of electrically conductive components, preferably concrete components, in particular as defined in one of claims 32 to 37.
50. Verwendung eines Bauteils, insbesondere Betonbauteils, nach einem der Ansprüche 32 bis 37, zur Ausbildung von und/oder als Bestandteil von Bauwerken und/oder Baukörpern, insbesondere zur Ausbildung von und/oder als Bestandteil von Wänden, Decken oder Böden bzw. Belägen, vorzugswie se Industrieböden bzw. -belägen, Hallenböden bzw. -belägen, Böden bzw. Belägen für Verkehrsflächen, wie Straßen, Parkplätze, Lande-/Startbahnen bzw. -flächen für Fluggeräte, Fußwege, Fahrradwege oder dergleichen, insbesondere zu Zwecken der Ableitung elektrostatischer Aufladungen und/oder zu Zwecken des induktiven Ladens insbesondere von akku elektrisch betriebenen Fahrzeugen oder elektrischen Gerätschaften und/oder zu Zwecken der elektrischen Beheizbarkeit und/oder zu Zwecken der Bereitstellung insbesondere berührungssensitiver Sensorik bzw. Schaltungen oder dergleichen.
51. Bindemittelzusammensetzung, insbesondere Betonzusammensetzung, nach Anspruch 30 oder 31 , Bauteil, insbesondere Betonbauteil, nach einem der Ansprüche 32 bis 37, Verwendung einer Komponente (i) nach Anspruch 38, Kombination nach Anspruch 39 oder 40, Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 44, Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 45 bis50. Use of a component, in particular a concrete component, according to one of claims 32 to 37, for the formation of and/or as part of buildings and/or structures, in particular for the formation of and/or as part of walls, ceilings or floors or coverings , preferably industrial floors or coverings, hall floors or coverings, floors or coverings for traffic areas, such as streets, parking lots, landing/takeoff runways or surfaces for aircraft, footpaths, bicycle paths or the like, in particular for the purpose of dissipating electrostatic Charging and/or for the purpose of inductive charging, in particular of battery-powered vehicles or electrical equipment and/or for the purpose of electrical heating and/or for the purpose of providing in particular touch-sensitive sensors or circuits or the like. 51. Binder composition, in particular concrete composition, according to claim 30 or 31, component, in particular concrete component, according to one of claims 32 to 37, use of a component (i) according to claim 38, combination according to claim 39 or 40, method according to one of claims 41 to 44, composition according to any one of claims 45 to
48, Verwendung nach Anspruch 49 und/oder Verwendung nach Anspruch 50, jeweils gekennzeichnet durch ein oder mehrere Merkmale der Ansprüche 1 bis 29.
48, use according to claim 49 and/or use according to claim 50, each characterized by one or more features of claims 1 to 29.
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