DE19734465C2 - Trockenmörtel auf Basis von Calciumsulfat-Alphahalbhydrat und dessen Verwendungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Trockenmörtel für einen minerali­ schen Innenputz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und seine Verwendungen nach den Ansprüchen 13 bis 18.

Trockenmörtel für maschinengängige Innenputze auf der Basis von Calciumsulfathalbhydrat als mineralisches Bindemittel und einem oder mehreren Zuschlägen werden üblicherweise mit einer mittleren Schichtdic­ ke von etwa 10 mm (Mindestdicke 5 mm gemäß DIN 11550 Teil 2) zum Verput­ zen von Innenwänden maschinell mit Wasser angemacht und aufgetragen, um dann nur noch glatt gestrichen zu werden.

Derartige Innenputze eignen sich jedoch nicht als Dünnschicht­ putze, die in einer mittleren Stärke von etwa 3 bis 7 mm, insbesondere 3 bis 5 mm, aufgetragen werden, da ihr Wasserrückhaltevermögen ungenügend ist. Eine Verbesserung des Wasserrückhaltevermögens würde zusätzliche Gehalte an teurer Methylcellulose erfordern. Methylcellulose ist zudem sehr temperaturempfindlich, so daß zur Einhaltung geforderter Verarbei­ tungseigenschaften derartige Mörtel im Sommer üblicherweise mit erhöhten Methylcellulosegehalten verarbeitet werden.

Ein weiteres Merkmal bekannter gipsgebundener Innenputze be­ steht darin, daß sie aufgrund der eingesetzten Nieder- und Hochbrand­ gipsbindemittel (Calciumsulfat-Betahalbhydrat, -Anhydrit) alterungsemp­ findlich und deswegen in ihren Verarbeitungs- und Abbindeeigenschaften wenig stabil sind.

Die Kombination von Calciumsulfat-Betahalbhydrat und hohen Ge­ halten an Methylcellulose führt zudem zu erheblichen Dispergierproblemen (Knötchenbildung) im Frischmörtel.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Trockenmörtel für einen mineralischen Innenputz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaf­ fen, der alterungsunempfindlich ist und auf Basis dessen alle gängigen Putztypen, insbesondere Maschinen- und Maschinenleichtputz zum Auftrag in normaler Schichtdicke wie auch als Dünnschichtputz hergestellt und verarbeitet werden können.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Hierbei wird als mineralisches Bindemittel ein insbesondere relativ grobes Calciumsulfat-Alphahalbhydrat mit einer spez. Oberfläche nach Blaine von 1200 bis 5000, insbesondere 2000 bis 3000 cm²/g verwendet, das leicht benetzbar ist. Calciumsulfat-Alphahalbhydrat ist im Gegensatz zu -Betahalbhydrat und -Anhydrit ein alterungsunempfindli­ ches, lagerungsstabiles und damit gutmütiges Bindemittel. Infolge seines geringen Wasseranspruchs ergibt sich normalerweise eine geringe Ergie­ bigkeit und eine hohe Festigkeit, so daß dieses Bindemittel an sich für einen Innenputz, d. h. einen Mörtel mit relativ geringem Elastizitätsmo­ dul, ungeeignet ist. Dieses Bindemittel wird zweckmäßigerweise in einer Menge von 25 bis 50 Gew.-%, insbesondere 30 bis 40 Gew.-%, des Trockenmörtels verwendet.

Bewährt haben sich auch Kombinationen von Calciumsulfat-Alpha­ halbhydrat mit anderen abbindefähigen Calciumsulfaten, wobei ein Teiler­ satz von bis zu 10 Gew.-% des Calciumsulfat-Alphahalbhydrats durch diese anderen Calciumsulfate zu brauchbaren Ergebnissen führt.

Das spezielle Bindemittel wird zusammen mit einem kapillar­ saugfähigen, natürlichen oder künstlichen Füllstoff, insbesondere in Form eines saugfähigen Steinmehls, mit einer Korngröße < 10 µm, insbe­ sondere < 5 µm, (jeweils d₅₀-Wert), und einer BET-Oberfläche < 2 m²/g verwendet. Die hohe BET-Oberfläche zeigt an, daß es sich hierbei um ei­ nen Füllstoff mit großer innerer Oberfläche, d. h. mit kapillarwirksamen, ultrafeinen Poren handelt. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die Kombination des verwendeten Bindemittels mit diesem kapillarsaugfä­ higen Füllstoff selbst auf saugenden Untergründen und im Falle der Ver­ wendung als Dünnschichtputz ein ausreichend hohes Wasserrückhaltevermö­ gen sicherstellt, und zwar bei einem wesentlich reduzierten Gehalt an wasserrückhaltenden chemischen Hilfsstoffen wie Methylcellulose. Hier­ durch kommt es zugleich nicht zu einer störenden Knötchenbildung beim Anmischen und Verarbeiten des Frischmörtels.

Der kapillarporöse Füllstoff wird zweckmäßigerweise in einer Menge von 20 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 35 Gew.-%, eingesetzt.

Der kapillarporöse Füllstoff bildet somit ein entsprechendes Wasserreservoir für das Abbinden des Innenputzes und führt zu einer selbst für Dünnschichtputze ausreichenden Wasserretention. Zusammen mit dem verwendeten Bindemittel stellt sich dann auch eine für einen Innen­ putz gewünschte Festigkeit und ein hierfür gewünschter Elastizitätsmodul ein.

Ein auf der Basis dieses Bindemittels und dieses kapillarporö­ sen Füllstoffs hergestellter Trockenmörtel kann so eingestellt werden, daß er mit konventionellen Maschinen verarbeitbar und sowohl als norma­ ler Innenputz in üblicher Schichtdicke auftragbar ist, als auch als Dünnschichtputz eingestellt werden kann.

Ergiebigkeit und Geschmeidigkeit des Trockenmörtels entspre­ chen marktgängigen Anforderungen.

Die Einstreumenge des kapillarporösen Füllstoffs liegt zweck­ mäßigerweise < 180 g/100 g Wasser.

Als natürlicher mineralischer Füllstoff kommt insbesondere Kreidemehl infrage, dessen Körner ultrafeine Poren besitzen. Dies kann jedoch bis zu 10 Gew.-% durch pulverförmigen, grobkörnigeren Poren­ beton ersetzt sein, der ebenfalls stark porös ist und sich dementspre­ chend günstig auf das Wasserrückhaltevermögen auswirkt. Aufgrund seines gröberen Korns wirkt er sich zusätzlich günstig auf die Vermeidung von Knötchenbildung im angemachten Trockenmörtel aus.

Im Trockenmörtel werden darüberhinaus ein nicht-poröser mine­ ralischer Füllstoff, beispielsweise Steinmehl, etwa mit einer Körnung bis 0,09 mm, in einer Menge von 15 bis 25 Gew.-%, insbesondere 20 Gew.-%, sowie ein Feinkornzuschlag in einer Menge von 5 bis 15 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-%, eingesetzt. Der Feinkornzuschlag hat zweckmäßigerweise eine Körnung von 0,1 bis 1 mm und kann carbonati­ scher, sulfatischer (z. B. dihydratfreier Naturanhydrit-Feinsplitt) oder quarzitischer Zusammensetzung sein.

Zur alkalischen Einstellung des Innenputzes kann dem Trocken­ mörtel 0,5 bis 5 Gew.-% Kalkhydrat zugesetzt werden.

Der Tröckenmörtel kann auch zur Herabsetzung seines Gewichtes Leichtzuschläge beispielsweise bis zu 5 Gew.-% enthalten, so etwa Perlite. Dies macht den daraus hergestellten Innenputz leichter, ge­ schmeidiger und weicher. Auch kann zu diesem Zweck ein Zusatz in Form eines Luftporenbildners enthalten sein.

Zusätze (chemische Hilfsstoffe) zur Einstellung der Erhär­ tungscharakteristik des Innenputzes (Erstarrungs- und Erhärtungsbe­ schleuniger wie etwa Weinsäure, Natriumpolyphosphat od. dgl.), Verdicker zur Verstärkung des Standvermögens (Stärkeäther), Methylcellulose (etwa eine Kombination aus hoch- und niedrigviskoser), Netzmittel, Pulverdis­ persionen, Fasern wie Cellulose- und Acrylfasern und dergleichen können einzeln oder in Kombination enthalten sein.

Beispielsweise weisen als Füllstoffe geeignete Kreidemehle folgende Spezifikation auf:

Das eingesetzte Calciumsulfat-Alphahalbhydrat weist beispiels­ weise folgende Spezifikation auf:
Spez. Oberfläche nach Blaine: 2520 cm²/g
Einstreumenge (DIN 1168): 264 g
Druckfestigkeit (DIN 1168): 40,1 N/mm²
Biegezugfestigkeit (DIN 1168): 9,7 N/mm²

Die Trockenmörtel lassen sich als Maschinenputz unter Einsatz von 0,1 bis 1 Gew.-% Perlite (0/1 mm) und als Maschinenleichtputz unter Einsatz von 2 bis 5 Gew.-% Perlite (0/1 mm) für übliche Schichtdicken (DIN 18550 Teil 2) verwenden. Ebenso ist die Verwendung als Dünnschicht­ putz in 3 bis 7 mm Schichtdicke auf Plansteinmauerwerk, als Fertigputz für übliche Putzgründe mit Ausnahme von Beton sowie als Haftputz bei Zu­ mischung haftverstärkender chemischer Zusätze wie Redispergierpulver od. dgl. möglich. Der Tröckenmörtel kann auch multifunktionell sowohl in üb­ licher Schichtdicke ebenso wie als Dünnschichtputz mit verkürzter Erhär­ tungscharakteristik unter Einsatz von 2 bis 5 Gew.-% Perlite (0/1 mm) verwendet werden.

Beispiel 1: Maschinenleichtputz

Ein Trockenmörtel wird gemäß nachstehender Rezeptur herge­ stellt:

Calciumsulfat-Alphahalbhydrat	35,000 Gew.-%
Kreidemehl	30,270 Gew.-%
Kalksteinmehl	20,000 Gew.-%
Kalkbrechsand (0,1/1 mm)	10,000 Gew.-%
Perlite (0/1 mm)	3,250 Gew.-%
Kalkhydrat	1,000 Gew.-%
Methylcellulose (30000 mPa.s)*	0,160 Gew.-%
Methylcellulose (40000 mPa.s)*	0,185 Gew.-%
Verzögerer (Natriumpolyphosphat)	0,050 Gew.-%
Verdicker (Stärkeether)	0,060 Gew.-%
Netzmittel (modifizierter Fettalkohol)	0,020 Gew.-%
Luftporenbildner (Natriumlaurylsulfat)	0,005 Gew.-%
* Viskosität bestimmt gemäß DIN 53788 in 2%-iger Lösung bei 20°C und einem Schergefälle von 2,55 s-1.

Hiermit ergeben sich folgende technologische Daten:
Anmachwasserbedarf W/F: 0,62
Frischrohdichte: 1,36 g/cm³
Ergiebigkeit: 120 l Frischmörtel/100 kg Trockenmörtel
Trockenrohdichte: 0,85 g/cm³
Versteifungsbeginn: ca. 80 min
Druckfestigkeit: ca. 3,5 N/mm² (gemäß DIN 1168)
Biegezugfestigkeit: ca. 1,5 N/mm² (gemäß DIN 1168)
Verarbeitungszeit: ca. 2,5 bis 3 h

Beispiel 2: Dünnschichtputz (für maschinelle Verarbeitung)

Ein Trockenmörtel wird gemäß nachstehender Rezeptur herge­ stellt:

Calciumsulfat-Alphahalbhydrat	35,000 Gew.-%
Kreidemehl	30,921 Gew.-%
Kalksteinmehl	20,000 Gew.-%
Kalkbrechsand (0,1/1 mm)	10,000 Gew.-%
Perlite (0/1 mm)	2,600 Gew.-%
Kalkhydrat	1,000 Gew.-%
Methylcellulose (30000 mpa.s)*	0,180 Gew.-%
Methylcellulose (40000 mPa.s)*	0,200 Gew.-%
Verzögerer (Proteinderivat)	0,014 Gew.-%
Verdicker (Stärkeether)	0,060 Gew.-%
Netzmittel (modifizierter Fettalkohol)	0,020 Gew.-%
Luftporenbildner (Natriumlaurylsulfat)	0,005 Gew.-%
* Viskosität bestimmt gemäß DIN 53788 in 2%-iger Lösung bei 20°C und einem Schergefälle von 2,55 s-1.

Hiermit ergeben sich folgende technologische Daten:
Anmachwasserbedarf W/F: 0,60
Frischrohdichte: 1,38 g/cm³
Ergiebigkeit: 116 l Frischmörtel/100 kg Trockenmörtel
Trockenrohdichte: 0,95 g/cm³
Versteifungsbeginn: ca. 90 min
Druckfestigkeit: ca. 3,6 N/mm² (gemäß DIN 1168)
Biegezugfestigkeit: ca. 1,8 N/mm² (gemäß DIN 1168)
Verarbeitungszeit: ca. 2 h
Wasserrückhaltevermögen: 96,1%

Ersetzt man im Beispiel 2 den Anteil an Kreidemehl durch eine entsprechende Menge an nicht porösem Calciumcarbonat vergleichbarer Feinheit, bewirkt dies eine Erniedrigung des Wasserrückhaltevermögens im angemachten Trockenmörtel auf 94,6%. Erhöht man nun den Anteil an Me­ thylcellulose (40000 mPa.s) um 0,3 Gew.-%, erreicht man zwar eine Erhö­ hung des Wasserrückhaltevermögens auf 96,9%, jedoch auf Kosten eines hohen Anteils an Methylcellulose mit den damit verbundenen, oben aufge­ führten Nachteilen.

Claims (18)

1. Trockenmörtel für einen mineralischen Innenputz auf der Basis von Calciumsulfat- Alphahalbhydrat als mineralischem Bindemittel und unterschiedlichen Füllstoffen und Feinkornzuschlägen, dadurch gekennzeichnet, daß das Calciumsulfat-Alphahalbhydrat eine spezifische Oberfläche nach Blaine von 1200 bis 5000 cm²/g aufweist und ein kapillarporöser Füllstoff mit einer Korngröße (d₅₀-Wert) < 10 µm und einer BET-Oberfläche < 2 m²/g enthalten ist.

2. Trockenmörtel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Calciumsulfat Alphahalbhydrat eine spezifische Oberfläche nach Blaine von 2000 bis 3000 cm²/g aufweist.

3. Trockenmörtel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein kapillarporöser Füllstoff mit einer Korngröße (d₅₀-Wert) < 5 µm und einer BET- Oberfläche < 2 m²/g enthalten ist.

4. Trockenmörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Calciumsulfat-Alphahalbhydrat in einer Menge von 25 bis 50 Gew.-%, insbeson­ dere 30 bis 40 Gew.-%, enthalten ist.

5. Trockenmörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kapillarporöse Füllstoff in einer Menge von 20 bis 40 Gew.-%, insbesondere 30 bis 35 Gew.-%, enthalten ist.

6. Trockenmörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der kapillarporöse Füllstoff ein insbesondere carbonatisches, saugfähiges Steinmehl, vorzugsweise ein Kreidemehl, ist.

7. Trockenmörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 10 Gew.-% des kapillarporösen Füllstoffs feinteiliger Porenbeton ist.

8. Trockenmörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nicht kapillarporöser Füllstoff als Steinmehl in einer Korngröße bis 0,09 mm und in einer Menge von 15 bis 25 Gew.-%, insbesondere etwa 20 Gew.-% enthalten ist.

9. Trockenmörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinkornzuschlag carbonatisch oder quarzitisch ist.

10. Trockenmörtel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinkornzuschlag in einer Korngröße von 0,1 bis 1 mm und in einer Menge von 5 bis 15 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-%, enthalten ist.

11. Trockenmörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 0,5 und 5 Gew.-% Kalkhydrat enthalten sind.

12. Trockenmörtel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 5 Gew.-% eines Leichtzuschlags, insbesondere Perlite, enthalten sind.

13. Verwendung eines Trockenmörtels nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Innenputz für normale mittlere Schichtdicken von 10 mm, oder als Dünnschichtputz mit mittleren Schichtdicken von 3 bis 7 mm.

14. Verwendung eines Trockenmörtels nach Anspruch 13 in Form eines Maschinenleicht­ putzes für normale mittlere Schichtdicken von 10 mm mit 2 bis 5 Gew.-% Perlite einer Körnung bis 1 mm.

15. Verwendung eines Trockenmörtels nach Anspruch 13 in Form eines Maschinenleicht­ putzes für normale mittlere Schichtdicken von 10 mm mit 0,1 bis 1 Gew.-% Perlite einer Körnung bis 1 mm.

16. Verwendung eines Trockenmörtels nach Anspruch 13 als Fertigputz für übliche Putzgründe, ausgenommen Beton.

17. Verwendung eines Trockenmörtels nach Anspruch 13 als Haftputz zusammen mit einem haftverstärkenden chemischen Zusatz.

18. Verwendung eines Trockenmörtels nach Anspruch 13 als Dünnschichtputz für Plansteinmauerwerk für mittlere Schichtdicken von 3 bis 7 mm.