DE1646412B

DE1646412B - Waterproof building material based on anhydrite binder and process for its production

Info

Publication number: DE1646412B
Authority: DE
Inventors: Erich 8501 Behnngers dorf Buchsenschuss Günther 8540 Igels dorf Hollfritsch
Original assignee: Bayerisches Duramentwerk, Vollmann & Hollfritsch, 8500 Nürnberg

Description

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Die Erfindung betrifft zunächst einen Baustoff auf Das erfindungsgemäß dem Anhydritbinder bzw.The invention initially relates to a building material based on the anhydrite binder or

der Basis von Anhydritbinder, dem zur Verbesserung dem aus diesem hergestellten Mörtel zugesetzte Harzthe basis of anhydrite binder, the resin added to improve the mortar made from this

der Wasserfestigkeit ein Kunstharz zugesetzt ist. und die Erdalkalioxide werden vorzugsweise jeweils ina synthetic resin is added to the water resistance. and the alkaline earth oxides are preferably each in

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren einer Menge von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, vor-The invention also relates to a method in an amount of 0.5 to 10 percent by weight,

zur Herstellung eines solchen Baustoffes. 5 zugsweise zwischen 0,5 und 5 Gewichtsprozent, be-for the production of such a building material. 5 preferably between 0.5 and 5 percent by weight,

Bei der Herstellung von Flußsäure aus Flußspat zogen auf Anhydritbinder, verwendet. Es hat sich als und Schwefelsäure fällt in großem Umfang (syntheti- zweckmäßig erwiesen, das Verhältnis von Harz zu scher) Anhydrit an. Man hat deshalb schon immer Erdalkalioxid so zu wählen, daß pro Mol Säuregruppe nach einer Erweiterung der Verwertungsmöglich- mindestens 1 Mol Erdalkali zu Verfügung steht,
keiten für dieses »Abfallsprodukt« gesucht. Ein io Die Erfindung findet vorzugsweise bei aus synthetiwesentliches Hindernis gegen eine Erweiterung des schem Anhydrit hergestellten Baustoffen Anwendung. Anwendungsbereichs von Anhydrit im Bausektor Der synthetische Anhydrit enthält erfahrungsgemäß bildete bisher der Umstand, daß der aus dem Anhydrit etwa l°/₀ Kalziumoxid, das dem bei der Flußsäurehergestellte Mörtel bei einer Durchfeuchtung während herstellung anfallenden Anhydrit zur Neutralisation der Aushärtungszeit nicht die nach DIN 4208 vorge- 15 in geringem Überschuß zugesetzt wird,
schriebene Mindestbiegezugfestigkeit von 40 kg/cm² Das Harz wird zweckmäßigerweise dem Anmacherreichte. Es war deshalb nicht möglich, den Anhydrit wasser zugesetzt, das die Anregersubstanzen für den für außerhalb von geschlossenen Räumen aufzu- Anhydritbinder enthält. Hierbei ist es von Vorteil, bringende Mörtel, z. B. für Verputzmaterialien, ein- wenn eine Lösung eines hydrophilen, sulfit- oder zusetzen. Dementsprechend ist in DIN 4208 aus- 20 sulfonsäuremodifizierten Amino-s-triazin-Harzes mit drücklich bestimmt, daß Anhydritbinder nur zu Bau- dem Anmachwasser vermischt wird,
teilen verwendet werden darf, die dauernder oder auch Für die Zwecke der Erfindung haben sich beispielslänger währender Einwirkungen von Wasser nicht weise solche Harze als geeignet erwiesen, die durch ausgesetzt sind und daß Mörtel aus Anhydritbinder Umsetzung von Melamin und dessen Derivate, z. B. auch nicht bei Bauteilen zugelassen sind, die im Erd- 25 Hexamethylolmelamin, mit Formaldehyd und einer boden oder weniger als 0,5 m über dem Gelände schwefelhaltigen Verbindung wie z. B. Dithionit, liegen. Sulfit, Bisulfit, Pyrosulfit und Rongalit erhaltenIn the production of hydrofluoric acid from fluorspar drew on anhydrite binder, used. It has been shown to be and sulfuric acid is produced to a large extent (synthetically proven to be useful, the ratio of resin to shear) anhydrite. It has therefore always been necessary to choose alkaline earth oxide in such a way that at least 1 mol of alkaline earth is available per mole of acid group after an expansion of the utilization possibilities.
wanted for this »waste product«. An io The invention is preferably used in the case of building materials made from synthetic material that prevent expansion of the anhydrite. Scope contains anhydrite in the building industry The synthetic anhydrite according to experience made so far, the fact that the from the anhydrite about l ° / ₀ calcium oxide, not according to DIN 4208 measures the in Flußsäurehergestellte mortar at a moisture during manufacture resulting anhydrite to neutralize the curing - 15 is added in a small excess,
written minimum flexural strength of 40 kg / cm ² The resin is expediently reached. It was therefore not possible to add water to the anhydrite, which contains the stimulating substances for the anhydrite binder that can be used outside of closed spaces. It is advantageous to use mortar, e.g. B. for plastering materials, if a solution of a hydrophilic, sulfite or additive. Accordingly, in DIN 4208 from sulfonic acid-modified amino-s-triazine resin it is explicitly stated that anhydrite binder is only mixed into building water,
For the purposes of the invention, for the purposes of the invention, such resins have not proven to be suitable, for example, longer-term effects of water, which are exposed through and that mortar made of anhydrite binder reaction of melamine and its derivatives, e.g. B. are also not permitted for components that are in the earth 25 hexamethylolmelamine, with formaldehyde and a soil or less than 0.5 m above the site sulfur-containing compound such. B. dithionite, lie. Sulfite, bisulfite, pyrosulfite and rongalite obtained

Es sind allerdings schon in verschiedener Richtung werden. Die Dauer der für die Umsetzung notwendi-However, they are already going in different directions. The duration of the implementation

bzw. mit den verschiedensten Zusatzstoffen Versuche gen Erhitzung kann nach dem deutschen Patentor with the most diverse additives attempts against heating can according to the German patent

zur Herstellung eines »wasserfesten« Anhydrit-Mörtels, 30 952 495 durch Zusatz von Formamidinsulfinsäure ver-for the production of a "waterproof" anhydrite mortar, 30 952 495 by adding formamidinesulfinic acid.

also eines Mörtels, der auch bei Durchfeuchtung mindert werden. Weitere Ausgangssubstanzen für diein other words, a mortar that is also reduced when it is moisture-penetrating. Further starting substances for the

während der Abbindezeit mindestens 40 kg/cm² Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Harzeduring the setting time at least 40 kg / cm ² production of the resins used according to the invention

Biegezugfestigkeit erreicht, durchgeführt worden (vgl. sind beispielsweise Acetoguanaminsulfonsäure undBending tensile strength has been achieved (cf., for example, acetoguanamine sulfonic acid and

zum Beispiel deutsche Patente 1 221 953, 1 018 775, Benzoguanaminsulfonsäure.for example German patents 1,221,953, 1,018,775, benzoguanamine sulfonic acid.

deutsche Auslegeschrift 1 159 839, deutsche Patente 35 Für das nachfolgende Ausführungsbeispiel der Her-German Auslegeschrift 1 159 839, German patents 35 For the following exemplary embodiment of the manufacturer

825 521 und 951 436). Soweit hierbei überhaupt eine stellung eines Baustoffes nach der Erfindung wurde825 521 and 951 436). As far as a position of a building material according to the invention was here at all

festigkeitssteigernde Wirkung bis in die Nähe von zunächst eine Harzlösung hergestellt. Hierbei wurdestrength-increasing effect up to the vicinity of initially a resin solution. Here was

40 kg/cm² Biegezugfestigkeit nach 28tägiger Unter- wie folgt vorgegangen:40 kg / cm ² flexural strength after 28 days of exposure as follows:

wasserlagerung von aus den bekannten Anhydrit- 567 Gewichtsteile 37%iges Formalin werden mitwater storage of from the known anhydrite 567 parts by weight 37% formalin are with

mörteln hergestellten Prüfköipern beobachtet werden 40 Natronlauge auf pH 4,5 gebracht und anschließendTest specimens produced by mortar are observed, 40 sodium hydroxide solution is brought to pH 4.5 and then

konnte, mußten die Zusatzstoffe in einer Menge ver- 294 Gewichtsteile Melamin zugesetzt. Danach wirdcould, the additives had to be added in an amount of 294 parts by weight of melamine. After that, will

wendet werden, die zu einem erheblichen Überschreiten auf 75⁰C erwärmt, bis sich eine klare Lösung bildet.are applied, which is heated to a considerable excess to 75 ⁰ C until a clear solution is formed.

des nach DlN 4208 zulässigen Höchstgehalts an Die Lösung kühlt man auf 45° C ab und setzt 222 Ge-of the maximum permissible content according to DIN 4208. The solution is cooled to 45 ° C and 222

Fremdstoffen (12,0 Gewichtsprozent, bezogen auf wichtsteile Na₂S₂O₅ zu. Anschließend werden 332 Vo-Foreign substances (12.0 percent by weight, based on parts by weight of Na ₂ S ₂ O _5. Then 332 percent

Anhydrit) führt, so daß die bekannten Anhydritmörtel 45 lumteile Wasser zugegeben, mit Natronlauge wirdAnhydrite) leads, so that the known anhydrite mortar 45 parts by volume of water is added, with sodium hydroxide solution

schon aus diesem Grunde keine praktische Bedeutung ein pH-Wert von 10,5 eingestellt und die LösungFor this reason alone, a pH value of 10.5 is set and the solution is of no practical importance

erlangen konnten. Dies gilt auch für die bekannten 2 Stunden auf 80°C erwärmt. Nach Abkühlung aufcould achieve. This also applies to the known 2 hours heated to 80 ° C. After cooling down

Vorschläge, denen zufolge dem Anhydrit hochpoly- 5O⁰C versetzt man die Lösung mit einem GemischProposals, according to which the anhydrite hochpoly- 5O ⁰ C was added to the solution with a mixture

mere Substanzen, wie z. B. Epoxidharze, Latex, züge- aus 2116 Volumteilen Wasser und 70 Gewichtsteilenmere substances, such as. B. epoxy resins, latex, tensile from 2116 parts by volume of water and 70 parts by weight

geben wurden. 5° konzentrierter Schwefelsäure. Hierauf wird das Reak-were giving. 5 ° concentrated sulfuric acid. Thereupon the reaction

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann tionsgemisch 5 Stunden bei 5O⁰C erwärmt und dann hiernach darin gesehen werden, die Anwendiings- mit Natronlauge aiii pH 8,7 eingestellt,
möglichkeiten von Anhydrit als Baustoff durch Man erhält eine in jedem Verhältnis mit Wasser Schaffung eines innerhalb der Norm liegenden An- mischbare Lösung mit einer Viskosität von 37 cP bei hydritbinders zu erweitern, der auch bei intensiver 55 25°C und mit einem Feststoffgehalt von etwa 20%· Durchfeuchtung während des Abbindeprozesses noch Für die Herstellung eines wasserfesten Anhydriteine Biegezugfestigkeit von mindestens 40 kg/cm² er- binder-Baustoffs wurden dem für eine Mischung aus reicht. Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungs- 100 Gewichtsteilen Anhydrit und 300 Gewichtsteilen gemäß darin, daß der Anhydritbinder als Kunstharz Normensand bestimmten Anmachwasser, das 1 Geein sulfit- oder sulfonsäuremodifiziertes Harz auf der 60 wichtsteil K₂SO₄ und 1 Gewichtsteil CaO enthielt, Basis eines Ainino-s-triazins mit mindestens zwei 5 Gewichtsteile der vorerwähnten Harzlösung zuge-NH₂-Gruppen und Metalloxide oder -hydroxide, ins- setzt. Der CaO-Gehalt des (synthetischen) Anhydrits besondere solche der Erdalkalimetalle und des Alu- lag bei 0,95 %· Nach der Zugabe des Anmachwassers miniums, enthält. Als Metalloxid findet vorzugsweise zu dem Gemisch aus Anhydrit und Sand wurden aus CaO Verwendung. Es zeigen aber auch andere Oxide, 65 dem Gemenge Prüfkörper nach DIN 4208 und 1164 wie z. B. Chromoxid, eine sehr deutliche Verbesserung hergestellt und anschließend, d. h. nach 48 Stunden, der Wasserfestigkeit des aus dem Anhydritbinder her- zwecks Aushärtung in Luft und unter Wasser gelagert, gestellten Baustoffs. In der nachfolgenden Tabelle sind die nach einerThe object underlying the invention can be heated tion mixture for 5 hours at 5O ⁰ C and then be seen hereinafter, is the Anwendiings- with sodium hydroxide solution aiii pH 8.7 adjusted,
Possibilities of anhydrite as a building material by one obtains a mixable solution with a viscosity of 37 cP in any ratio with water which is within the norm with a viscosity of 37 cP with hydrite binder, which is also at more intensive 55 25 ° C and with a solids content of about 20 % · Moisture penetration during the setting process. For the production of a waterproof anhydrite, a flexural tensile strength of at least 40 kg / cm ^{2 of} binder building material was sufficient for a mixture. The solution to this problem consists of 100 parts by weight of anhydrite and 300 parts by weight according to the fact that the anhydrite binder as synthetic resin standard sand certain mixing water, the 1 Geein sulfite or sulfonic acid-modified resin on the 60 parts by weight K ₂ SO ₄ and 1 part by weight CaO, based on an amino -s-triazines with at least two 5 parts by weight of the aforementioned resin solution added -NH ₂ groups and metal oxides or hydroxides are used. The CaO content of the (synthetic) anhydrite, especially those of the alkaline earth metals and aluminum, was 0.95% · After adding the mixing water, it contains minium. A mixture of anhydrite and sand made from CaO is preferably used as the metal oxide. But it also shows other oxides, 65 the mixture test specimens according to DIN 4208 and 1164 such. B. chromium oxide, a very significant improvement is produced and then, ie after 48 hours, the water resistance of the building material made from the anhydrite binder for the purpose of curing in air and under water. In the table below are those after a

bestimmten Lagerzeit an den Prüfkörpern gemessenen Biegezugfestigkeiten 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.The flexural strengths measured on the test specimens for a specific storage time are compared with the values that were determined on test specimens that were manufactured and stored in the same way (O-test), with the only exception that the mixture from which the test specimens were made is not the resin used in the present invention.

O-VersuchO attempt Wasserwater Erfindunginvention Wasserwater Lagerzeit
in Tagenstorage time
in days Biegezugfestigkeit
in kg/cm² Flexural strength
in kg / cm ² lagerungstorage Biegezugfestigkeit
in kg/cm² Flexural strength
in kg / cm ² lagerungstorage Luftair 11,011.0 Luftair 32,532.5 lagerungstorage 22,522.5 lagerungstorage 35,035.0 22 11,011.0 24,524.5 32,532.5 37,537.5 33 29,029.0 28,228.2 45,045.0 40,540.5 77th 59,059.0 31,031.0 77,577.5 45,545.5 1414th 55,555.5 93,593.5 49,049.0 2828 65,565.5 99,599.5 53,553.5 . 56. 56 102,0102.0 9090 105,5105.5

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Aus der vorstehenden Tabelle geht hervor, daß die aus dem erfindungsgemäßen Baustoff hergestellten Prüfkörper sowohl bei Luftlagerung als auch bei Wasserlagerung eine Biegezugfestigkeit aufweisen, die deutlich über den Werten der Prüfkörper des 0-Versuchs liegt. Dies konnte im Hinblick auf die Werte, die bei Nacharbeitung der eingangs erwähnten bekannten Vorschläge festgestellt wurden, nicht erwartet werden, so daß das mit der Erfindung erreichbare Ergebnis sehr überraschend ist. Dies gilt vor allem für die geringe Menge des nach der Erfindung dem Anhydritbinder zugesetzten Harzes, mit der sich noch durchaus zufriedenstellende Werte erzielen lassen. Dadurch stellt sich der erfindungsgemäße Baustoff auch verhältnismäßig preisgünstig.From the table above it can be seen that those produced from the building material according to the invention Test specimens have a flexural strength both in air storage and in water storage that is well above the values of the test specimens of the 0 test. This could be done with regard to the values, which were found when reworking the known proposals mentioned at the beginning, were not expected so that the result that can be achieved with the invention is very surprising. This is especially true for the small amount of the resin added to the anhydrite binder according to the invention, with which still can achieve quite satisfactory values. This creates the building material according to the invention also relatively inexpensive.

Selbstverständlich können dem erfindungsgemäßen Baustoff auch Oxidgemische zugesetzt werden, wie sie beispielsweise im Zement vorliegen.Of course, oxide mixtures can also be added to the building material according to the invention, such as they are present in cement, for example.

Claims

Patent claims:

1. Waterproof building material based on anhydrite binder and synthetic resin, characterized in that the building material as synthetic resin is a sulfite or sulfonic acid-modified resin based on an amino-s-triazine with at least two NH ₂ groups and metal oxides or hydroxides, especially those the alkaline earth metals and aluminum.

2. Building material according to claim 1, characterized in that the metal oxide is CaO.

3. Building material according to one or both of the preceding claims, characterized in that that the content of resin and oxide in each case between 0.5 and 10 percent by weight, preferably between 0.5 and 5 percent by weight, based on the anhydrite binder.

4. Building material according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the building material is about 1 percent by weight resin and about 2 percent by weight CaO, based on Anhydrite binder.

5. Building material according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the weight ratio of resin to alkaline earth oxide is chosen so that at least 1 mole of alkaline earth is available per mole of acid group.

6. A method for producing a building material according to one or more of the preceding Claims, characterized in that a synthetic anhydrite is used that of House contains about 1 percent by weight CaO.

7. The method according to claim 6, characterized in that the building material is a solution of one hydrophilic, sulfite or sulfonic acid modified amino-s-triazine resin is added.