CH530346A

CH530346A - Wasserfester Baustoff auf der Basis von Anhydritbinder und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: CH530346A
Application number: CH749868A
Authority: CH
Inventors: Hoellfritsch Erich; Buechsenschuss Guenther
Original assignee: Vollmann & Hoellfritsch
Priority date: 1967-06-14
Filing date: 1968-05-15
Publication date: 1972-11-15
Also published as: DE1646412C3; GB1164772A; FR1570149A; DK134856C; DE1646412A1; NO121648B; DK134856B; AT280873B; SE340587B; BE716426A; NL6807907A

Description

Wasserfester Baustoff auf der Basis von Anhydritbinder und Verfahren zu seiner Herstellung
Anhydritbinder werden mit Zuschlagstoffen (Sand) zur Herstellung von Mörtel, beispielsweise für Fussbodenestriche, verwendet. Die Anwendungsmöglichkeiten des Anhydrit binders waren bisher dadurch begrenzt, dass der verfestigte
Mörtel eine sehr viel geringere Wasserfestigkeit besass als die aus Zement hergestellten Baustoffe. Es sind zwar schon Vorschläge gemacht worden, um die Wasserfestigkeit des Anhydritbinders durch Zusätze, auch solcher auf organischer Basis wie zum Beispiel Zinkstearat, zu verbessern. Die aus den bekannten Anhydritbindern hergestellten Prüfkörper zeigten jedoch bei Unterwasserlagerung Biegefestigkeitswerte, welche unter 40 kg/cm2 und damit unter der Mindestfestigkeit für einen wasserfesten Baustoff lagen.

Anhydritbinder konnten deshalb bisher noch nicht für Zwecke verwendet werden, wo bislang Zement eingesetzt wurde.

Wegen des geringen Schwundmasses beim Aushärten des aus einem Anhydritbinder hergestellten Mörtels wäre aber ein wirklich wasserfester Anhydritbinder sehr erwünscht.

Hiernach bezieht sich die Erfindung auf einen wasserfesten Baustoff auf der Basis von Anhydritbinder und Kunstharz. Für einen solchen Baustoff schlägt die Erfindung vor, dass der Baustoff als Kunstharz ein sulfit- oder sulfonsäuremodifiziertes Aminoplastharz auf der Basis eines Aminos-triazins mit mindestens zwei NH2-Gruppen und Metalloxide oder -hydroxide enthält. Vorzugsweise werden als Metalloxide oder -hydroxide solche der Erdalkalien verwendet.

Es wurde festgestellt, dass aus dem erfindungsgemässen Baustoff hergestellte Prüfkörper bei Unterwasserlagerung nach 28 Tagen und auch noch nach 90 Tagen eine Biegezugfestigkeit von weit über 40 kg/cm2 besitzen. Der erfindungsgemässe Baustoff erfüllt damit die Anforderungen, die an die Wasserfestigkeit eines Anhydritbinders gestellt werden. Die Verbesserung der Wasserfestigkeit des Anhydritbinders dürfte darauf zurückzuführen sein, dass in dem Baustoff nach dem Aushärten eine chemische Bindung zwischen anorganischen und organischen Bestandteilen vorliegt.

Neben den bereits erwähnten Oxiden zeigt auch Chromoxid eine sehr deutliche Verbesserung der Wasserfestigkeit des Anhydritbinder-Baustoffs. Die besten Ergebnisse werden jedoch mit CaO erhalten.

Das erfindungsgemäss dem Anhydritbinder-Baustoff zugesetzte Harz und die Erdalkalioxide werden jeweils in einer Menge von 0,5-10 Gew. %, vorzugsweise zwischen 0,5 und 5 Gew. %, bezogen auf Anhydritbinder, verwendet. Es hat sich als zweckmässig erwiesen, das Verhältnis von Harz zu Erdalkalioxid so zu wählen, dass pro Mol Säuregruppe mindestens ein Mol Erdalkali zur Verfügung steht.

Die Erfindung findet vorzugsweise bei aus synthetischem Anhydrit hergestellten Baustoffen Anwendung. Der synthetische Anhydrit enthält erfahrungsgemäss etwa 1% Kalziumoxid, das dem bei der Flusssäureherstellung anfallenden Anhydrit zur Neutralisation in geringem Überschuss zugesetzt wird.

Das Harz wird zweckmässigerweise dem Anmachwasser zugesetzt, das die Anregersubstanzen für den Anhydritbinder enthält. Hierbei ist es von Vorteil, wenn eine Lösung eines hydrophilen, sulfit- oder sulfonsäuremodifizierten Amino-striazin-Harzes mit dem Anmachwasser vermischt wird.

Für die Zwecke der Erfindung haben sich beispielsweise solche Harze als geeignet erwiesen, die durch Umsetzung von Melamin und dessen Derivaten, zum Beispiel Hexamethylolmelamin, mit Formaldehyd und einer schwefelhaltigen Verbindung wie zum Beispiel Dithionit, Sulfit, Bisulfit, Pyrosulfit und Rongalit erhalten werden. Die Dauer der für die Umsetzung notwendigen Erhitzung kann nach deutschem Bundespatent Nr. 952495 durch Zusatz von Formamidinsulfinsäure vermindert werden. Weitere Ausgangssubstanzen für die Herstellung der erfindungsgemäss verwendeten Harze sind beispielsweise Acetoguanaminsulfonsäure und Benzoguanaminsulfonsäure.

Für das nachfolgende Ausführungsbeispiel der Herstellung eines Baustoffes nach der Erfindung wurde zunächst eine Harzlösung hergestellt. Hierbei wurde wie folgt vorgegangen:
567 Gew.-Teile 37%ges Formalin werden mit Natronlauge auf pH 4,5 gebracht und anschliessend 294 Gew.-Teile Melamin zugesetzt. Danach wird auf 75" C erwärmt, bis sich eine klare Lösung bildet. Die Lösung kühlt man auf 45" C ab und setzt 222 Gew.-Teile Na2S205 zu. Anschliessend werden 332 Vol.-Teile Wasser zugegeben, mit Natronlauge wird ein pH-Wert von 10,5 eingestellt und die Lösung 2 Std.

auf 80" C erwärmt. Nach Abkühlung auf 50" C versetzt man die Lösung mit einem Gemisch aus 2116 Vol.-Teilen Wasser und 70 Gew.-Teilen konzentrierter Schwefelsäure. Hierauf wird das Reaktionsgemisch 5 Std. bei 50" C erwärmt und dann mit Natronlauge auf pH 8,7 eingestellt.

Man erhält eine in jedem Verhältnis mit Wasser mischbare Lösung mit einer Viskosität von 37 cP bei 25" C und mit einem Feststoffgehalt von etwa 20%.

Für die Herstellung eines wasserfesten Anhydritbinder Baustoffs wurden dem für eine Mischung aus 100 Gew.-Teilen Anhydrit und 300 Gew.-Teilen Normensand bestimmten Anmachwasser, das 1 Gew.-Teil K2SO4 und 1 Gew.-Teil CaO enthielt, 5 Gewichtsteile der vorerwähnten Harzlösung zugesetzt. Der CaO-Gehalt des (synthetischen) Anhydrits lag bei 0,95 %. Nach der Zugabe des Anmachwassers zu dem Gemisch aus Anhydrit und Sand wurden aus dem Gemenge Prüfkörper nach DIN 4208 und 1164 hergestellt und anschliessend, d. h. nach 48 Stunden, zwecks Aushärtung in Luft und unter Wasser gelagert.

In der nachfolgenden Tabelle ist die nach einer bestimmten Lagerzeit an den Prüfkörpern gemessene Biegezugfestigkeit den Werten gegenübergestellt, die an Prüfkörpern ermittelt wurden, die in derselben Weise hergestellt und gelagert wurden (O-Versuch) mit der einzigen Ausnahme, dass das Gemisch, aus dem die Prüfkörper hergestellt wurden, nicht das erfindungsgemäss verwendete Harz enthielt.

Lagerzeit O-Versuch Erfindung i. Tagen Biegezugfestigkt. i. kg/cm2 Biegezugfestigkt. i. kg/cmS
Luftlagerg. Wasserlagerg. Luftlagerg. Wasserlagerg.

2 11,0 11,0 32,5 32,5
3 29,0 22,5 45,0 35,0
7 59,0 24,5 77,5 37,5
14 55,5 28,2 93,5 40,5
28 65,5 31,0 99,5 45,5
56 102,0 49,0
90 105,5 53,5
Aus der vorstehenden Tabelle geht hervor, dass die aus dem erfindungsgemässen Material hergestellten Prüfkörper sowohl bei Luftlagerung als auch bei Wasserlagerung eine Biegezugfestigkeit aufweisen, die deutlich über den Werten der Prüfkörper des O-Versuchs liegen.

Selbstverständlich können dem Anhydrit-Baustoff auch Oxidgemische zugesetzt werden, wie sie beispielsweise im Zement vorliegen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

I. Wasserfester Baustoff auf der Basis von Anhydritbinder und Kunstharz, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustoff als Kunstharz ein sulfit- oder sulfonsäuremodifiziertes Aminoplastharz auf der Basis eines Amino-s-triazins mit mindestens zwei NH2-Gruppen und Metalloxide oder -hydroxide enthält.

II. Verfahren zur Herstellung eines Baustoffs nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein synthetischer Anhydrit verwendet wird, der von Haus aus etwa 1 Gew. % Ca0 enthält.

UNTERANSPRÜCHE 1. Baustoff nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Erdalkalioxiden oder -hydroxiden.

2. Baustoff nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erdalkalioxid Ca0 ist.

3. Baustoff nach Patentanspruch I oder einem der vorhergehenden Unteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Harz und Oxid jeweils zwischen 0,5 und 10 Gew. %, vorzugsweise zwischen 0,5 und 5 Gew. %, bezogen auf Anhydritbinder, liegt.

4. Baustoff nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustoff etwa 1 Gew. % Harz und etwa 2 Gew. % CaO, bezogen auf Anhydritbinder, enthält.

5. Baustoff nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von Harz zu Erdalkalioxid so gewählt ist, dass pro Mol Säuregruppe mindestens ein Mol Erdalkalioxid zur Verfügung steht.

6. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lösung eines hydrophilen, sulfit- oder sulfonsäuremodifizierten Amino-s-triazin-Harzes zugesetzt wird.