DE2061440A1 - Verfahren zur Herstellung hydrauh scher Zemente, Mörtel und Betons - Google Patents

Description

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LABORATOIRE CENTRAL DEG PONTS ET CHAUSHaEU₁' Paris, Prankreich

Verfahren zur Herstellung hydraulischer Zemente, Mörtel und Betons

(Zusatz zu Patent .... (Patentanmeldung P 17 71 495.3))

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hydraulischen Zementen, Mörteln oder Betons auf Zementbasds, bei dem den üblichen Komponenten dieser Produkte ein zuvor auf einen festen, pulverförmigen !Träger aufgebrachtes viskoses Bindemittel zugegeben wird, das härtbar ist, in festem Zustand eine gute Widerstandsfähigkeit besitzt und vor dem Aushärten^gegen Wao.ser und die Bestandteile der Produkte chemisch neutral und mit der

Hydratation des Zementes verträglich ist» nach Patent

(Patentanmeldung P 17 71 495.3).

Das vorstehend geschilderte Verfahren ist dadurch charakterisiert, daß die Teilchen des pulverförmigen, festen Trägern, auf den das viskose Bindemittel aufgebracht wird, eine Teilchengröße von unter 80 mikron aufweisen.Die durch diecetj Verfahren hergestellten hydraulischen Produkte weisen gegenüber den bekannten Produkten verbesserte mechanische Eigenschaften auf. Diese Verbesserung bezieht sich sowohl auf die Erhöhung der WiderStandsfähigkeit gegen Zug, Druck und Biegung, alo auch auf physikalische Eigenschaften wie Dichte, Undurchlä3sigkeit und Kältewiderstand.

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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorstehend erwähnten Ilauptanmeldung sind bei der Herstellung eines üblichen Zements für vorgespannte Betonseile, der aus Zement und Wasser in einem Verhältnis von 100 kg Zement C.f.A. 210/525 : 42 1 v/asser bestand, 25 kg Zement vorv/eg entnommen und als fester Träger für 3 kg eines Kunstharzes, vorzugsweise eines Epoxy-Kunstharzes, eingesetzt worden, dessen Härter aus einem aliphatischen Amin bestand. Der endgültige Zement, der auf diese Weise erzeugt wurde, bestand somit aus einer rii.schung aus Zement und Wasser auf der einen Seite und dem auf dem festen Träger befindlichen Kunstharz auf der anderen Seite.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel handelte es sich darum, einen hydraulischen Beton herzustellen, der aus Kies, Steinen, Sand, Zement und Wasser in einer Zugabemenge von 160 1 je obm bestand. In diesem Fall waren am ünde des üblichen Betonmischvorganges, bei dem die Zugabemenge an Wasser auf 40 1 je cbm herabgesetzt worden war, 30 kg des vorstehend erwähnten Kunstharzes, gebunden auf 90 kg eines festen Trägers kalk- oder kieselhaltiger Natur zugegeben worden, wobei die Teilchengröße des Trägers unter 80 mikron lag.

Diese beiden Herstellungsbeispiele zeigen, daß die erhaltenen Produkte mit geringeren Wassermengen eingesetzt werden können, als dies bei den bekannten Produkten der Fall ist. Die gewonnenen Erfahrungen haben darüberhinaus bestätigt, daß nicht.nur in allen Fällen die Schrumpfung erheblich unter derjenigen der bekannten Materialien liegt, wie dies die Erhöhung der Zeitdauer bis zum¹ Auftreten einer Rißbildung zeigt, sondern daß der Zusammenhalt der hergestellten Materialien besser als bei den bekannten Produkten ist, so daß sie sich dadurch in zahlreichen Anwendungsgebieten ohne das Risiko einer Trennurg oder Absetzung einsetzen lassen.

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Obwohl die Mengen an Kunstharz, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zemente, Mörtel und Betont; erheblich unter denjenigen liegen, die bei den bekannten Verfahren notwendig sind, sind ßie doch bisher nicht unerheblich* Eu besteht daher die Aufgabe, das eingangs geschilderte Verfahren dadurch zu verbessern, daß die notwendige Zugabemenge an Kunstharz noch weiter herabgesetzt wird« Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der feste, pulverförmige Träger, der Teilchen mit einer Korngröße von über 80 mikron enthalten kann, nach dem Einhüllen durch das viskose .bindemittel auf eine Korngröße von unter 80 mikron gemahlen oder zerstoßen wird.

Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird der feete Träger vorweg durch einen Härter auf Amid-Amin- oder aliphatischer Polyamin-Basis eingehüllt.

Zweckmäßigerweise besteht der feste Träger aus Klinker und enthält Teilchen mit einer Teilchengröße von über 2 mm.

In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß der.feste, bereits umhüllte und gemahlene Träger in einem dichten, vor Zutritt von Luft und Feuchtigkeit geschützten Behälter aufbewahrt wird«

Erfindungsgemäß werden die erhaltenen Produkte insbesondere als Auftragschichten auf die Oberfläche von Betonplatten eingesetzt.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des der Hauptanmeldung.zu Grunde liegenden Verfahrens lassen sich hydraulische Zemente, Mörtel oder Betons herstellen, bei denen die Zugabe des viskosen Lösemittels in Form eines synthetischen oder na-

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türlichen Harzes auf die Hälfte der Menge herabgesetzt wird, die bei dem Verfahren gemäß der Hauptanmeldung notwendig wäre. Eu hat such nämlich gezeigt, daß es nicht notwendig ist, die Teilchen des festen Trägers mit einer dicken Iiarzschicht au überziehen. Dies hat zum JSinuatz von Klinker- oder Schlackepartikeln geführt, deren Durchmesser gleich oder größer als 2 mm ist, sowie dazu, diese Partikel mit einem Härter zu umgeben, dessen zugeführte iwenge der Menge des eingesetzten Basisharzes entspricht. Daraufhin werden die Klinkerteilchen, z.B. in einer Kugelmühle, gemahlen, um Teilchen mit einem Durchmesser von unter 80 mikron zu erhalten. Daraus ergibt sich eine spezifische Oberflächenzunahme des festen Trägers. Anschließend wird das Epoxyharz in einer Menge zugegeben, daß die Teilchen mit einem Durchmesser von unter 80 mikron eine quasi monomolekulare Harzschicht erhalten. Die auf der Basis'der durchgeführten Versuche gewonnenen Erfahrungen haben gezeigt, daß man mit diesem Verfahren Zemente, Mörtel oder Betons erhält, die die gleiche Verbesserung hinsichtlich ihrer mechanischen, physikalischen und Theologischen Eigenschaften aufweiten".

Selbstverständlich kann die zum Einhüllen des festen Trägers herangezogene Komponente unmittelbar oder mittelbar mit anderen Komponenten des viskosen Bindemittels gemischt werden. Auch wird, wenn die bereits umhüllten Teilchen des Trägers aufbewahrt werden, das Basisharz erst im Augenblick der Verwendung des Trägers zugegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier Beispiele näher erläutert, die die Herstellung eines Spritzzementes sowie eines hydraulischen -Betons schildern.

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Boir.piel 1

Spritzzement für vorgespannte üetonkabel, der lediglich aus Zement und Wasser zusammengesetzt ist.

Ein gewöhnlicher Zement dieser Art besteht aus 100 kg Zement C.P.A. 210/325 je 42 1 Wasser.

Nach dem erfindungsgemaßen Verfahren wird die Zementmenge um etwa 25 kg vermindert und stattdessen eine Menge an Klinker zugegeben, dessen Teilchen eine Teilchengröße von etwa 2 mm aufweisen und der mit Gips gemischt sein kann, jedoch nicht sein muß. Die Klinkerteilchen sind mit einer Härtermenge eingehüllt, die einem Gesamtharzgewicht von 1,5 kg, entsprechend 6 Gewichtsprozent des festen Trägers, entspricht. Das Harz ist beispielsweise ein Epoxyharz. Nach der Durchführung dieses Einhüllvorganges werden die Klinkerteilchen in eine Kugelmühle eingegeben, welche eingehüllte Teilchen mit einem .Durchmesser von unter 80 mikron liefert. Diese umhüllten Teilchen werden anschließend vor dem Einführen in die aus Zement und Wasser bestehende Mischung mit dem Kunstharz gemischt.

Beispiel 2

Herstellung eines hydraulischen Betons.

Auf gleiche weise wie vorstehend geschildert werden die Teilchen eines festen Trägers, der beispielsweise aus einem Granulat mit ein'er Teilchengröße von 0,2 mm oder aus Klinker besteht, in einein Härter eingehüllt. Die von dem Härter umgebenen Teilchen werden anschließend gemahlen und mit einer Haramenge gemischt, deren Menge so groß ist, daß das Gesamtgewicht des viskosen Bindemittels (Harz + Härter) bei 0,8 fo des geoamten Granulatgewichtes liegt. Anschließend wird zur Pertigstel-

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lung des Betons in der üblichen Weise vorgegangen.

Die vorstehenden Beispiele zeigen, daß in beiden Fällen das Gesamtgewicht des verwendeten Harzes bei etwa der Hälfte der Menge liegt, die in den Beispielen der Hauptanmeldung eingesetzt worden ist. Darüberhinaus eröffnet das vorherige Einhüllen der festen Trägerteilchen vor der Mischung mit der Harzbasis die Möglichkeit, die Teilchen in dem eingehüllten Zustand aufzubewahren und sie¹ erst im letzten Augenblick mit der Harzbasis zu vermischen. Daraus ergibt sich, daß die Verwendbarkeit dieser eingehüllten festen Trägerteilchen nach unterschiedlichen Zeitintervallen ihre Aufbewahrung in einem dichten, vor Zutritt von Luft und Feuchtigkeit geschützten Behälter erfordert.

Wenn das viskose Lösungsmittel aus einer einzigen Komponente besteht, braucht selbstverständlich eine Mischung der vorweg eingehüllten Teilchen deβ festen Trägers mit der Kunstharzbasis nicht mehr vorgenommen zu werden, da diese dann selbr.t für den vorhergehenden Umhüllungsvorgang herangezogen wird.

Die durch das erfindungsgemäße verfahren hergestellten Pro- W dukte lassen sich einer ganzen Reihe von Verwendungsmöglichkeiten zuführen. Unter diesen Anwendungsmöglichkeiten ist diejenige hervorzuheben, die die Oberflächenbeuchichtung von auf Zementbasis hergestellten Betonplatten betrifft, wobei die Beschichtung aus einem erfindungsgemäß hergestellten T.'örtel besteht. Diei3e r>etonplatt'en können beispielsweise zur Uo rr> tellung von Hartstraßen oder "öebäudefa^saden eingeritzt werden. Im ersten Fall:gewährleistet die Beschichtung oder der Verputz, der gewöhnlich aus einem Mörtel besteht, eine gewinne Konservierung des Betons und liefert eine gegen Abnutzung oder Korrosion widerstandsfähige Oberfläche. Um Dehnungen (iet, lie ton r. und den Verputzmörtels aufzunehmen, die durch atmosphärische

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Einflüsse und unter dem .Einfluß der Belastungen auftreten, denen solche BeSchichtungen durch das fortgesetzte Überrollen durch Fahrzeuge ausgesetzt sind, v/erden in die Straßenoberfläche senkrecht zum ötraßenverlauf sich erstreckende tiefe Nuten vorgesehen. Da die bekannten, hierzu verwendeten Mörtel nur wenig kompakt und fest sind, verschwinden dieae Nuten nach Ablauf weniger Jahre» so daß ein Gleiten der .beschichtung eintreten kann. Dies läßt sich durch Verwendung der erfindungsgemäßen Straßenbeschichtung vermeiden. Man verwendet hierzu beispielsweise einen Mörtel, der nach dem vorstehend erläuterten Verfahren hergestellt wird und sich folgendermaßen zusammensetzt:

1 600 kg zerstoßener Sand von großer Härte, der beispielsweise aus Carborund, Siliziumkarbid oder sonstigem Material großer Härte besteht,

700 kg künstlicher Portlandzement (C.P.A. 325) 300 1 Wasser .

20' 1 Harz, gebunden auf einem feoten Träger in einer Form, daß die Harzmenge 3 Υ« des Gesamtgewichts des zugefügten Zements entspricht.

Der so erhaltene Mörtel wird beispielsweise in einer Dicke von 1 cm auf die Oberfläche eines eben an Ort und Stelle aufgebrachten frischen Betons ausgebreitet. Nach dem Aufbringen des Mörtels wird dieser in Vibration versetzt, wobei die Oberfläche mittels eines Vibrationsreglers Überwacht wird, der sich mit der Maschine zur Aufbringung von GleitbeSchichtungen verschiebt, so daß die Mörtelschicht regelmäßig verdichtet wird und sich in gleichmäßiger Dicke absetzt. Während der Verschiebung der Maschine wird die Ausbildung der querverlsufenden Nuten in der Oberfläche des Mörtels mittels der hierzu bekannten einrichtungen, beispielsweise mittels btangen oder

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Pormeisen, vorgenommen. Man erhält dadurch auf der Straße eine Beschichtung geringer Dicke, jedoch Behr großer Widerstandskraft, da sie sehr dicht ist und den Biegewiderstand erheblich erhöht. Das erlaubt eine beträchtliche Absenkung des Geetehungspreises von auf Zementbasis hergestellten Be- . tonetraßen.

Wenn es darum geht, bereits bestehende alte ,Straßen zu erneuern, geht man in gleicher Weise wie vorstehend erläutert vor, wobei jedoch dafür Sorge zu tragen ist, daß vorher die Oberfläche der Straße beispielsweise mittels eines ijandstrahles gereinigt wird. Anschließend wird eine Schicht reinen Harzes in einer Dicke von unter 1 mm aufgebracht, die als Verbindungsschicht zwischen dem Mörtel und der Straße dient.

Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Produkte auf Gebäude kommt eo neben dem guten Aussehen insbesondere darauf an, daß die verputzten .betonplatten eine erhöhte undurchlässigkeit und Dichtheit aufweisen. Diese Forderungen erfüllen die erfindungsgemäßen Produkte ebenfalls in erhöhtem Maße, da deren Durchlässigkeit um das Zweifache kleiner ist als diejenige der bekannten Verputzmörtel. Darüberhinaus weisen sie eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Prost auf und ermöglichen die Absorption von Schwitzwasser, das bei der Montage von vorfabrizierten üetonplatten durch Vibration auftritt.

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Claims (8)

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   Patentansprüche

   Π.) verfahren zur Hernteilung von hydraulischen Zementen, Mörteln oder Betons auf Zementbasis, bei dem den üblichen Komponenten dieser Produkte ein zuvor auf einen festen, pulverförmigen Träger aufgebrachtes viskoses Bindemittel zugegeben wird, das härtbar ist, in festem Zustand eine gute Widerstandsfähigkeit besitzt und vor dem Aushärten gegen Wasser und die Bestandteile der Produkte chemisch neutral und mit der Hydratation des Zements verträglich ist, nach Patent .... (Patentanmeldung P 17 71 495.3), dadurch gekennzeichnet, daß der feste, pulverförmig Träger, der Teilchen mit einer Korngröße von Über .80 mikron enthalten kann, nach dem Einhüllen durch, das viskose Bindemittel auf eine Korngröße von unter 80 mikron gemahlen oder zerstoßen wird,
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feste, pulverförmige Träger zuvor mit mindestens einer der Komponenten des viskosen Bindemittels umhüllt wird, anschließend auf eine Teilchengröße von unter .80 mikron gemahlen und erst daraufhin mit den übrigen Komponenten des viskosen Bindemittels vermischt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feste, pulverförmige Träger vorweg mittels einer;

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   Härters auf Amid-Amin- oder aliphatiocher polyamin-Basis umhüllt wird. . · ·
4. 4· Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch, gekennzeichnet, daß als fester Träger Klinker oder Schlacke mit einer Korngröße von über 2 mm verwendet wird.

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5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ^okeiiiiüoichnet, daß das Gesamtgewicht des viskosen Bindemittel;.·, ur.gefähr 6 fo des Gesamtgewichts des festen Trägers entspricht.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ^ekennze Lehrtet, daß das Gesamtgewicht des viskosen Bindemittels bei der Herstellung eines Spritzmörtels etwa 6 i> des Gesamtgewichts des festen Trägers entspricht.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _t daß das Gesamtgewicht des viskosen Bindemitteln bei der Herstellung eines hydraulischen Betons-etwa ϋ,Β ρ des Gesamtgewichts des verwendeten Granulats zur Herstellung des Betons entspricht.
8. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vorweg mit dem viskosen Bindemittel oder einer Komponente davon umhüllte und anschließend gemahlene feste Träger unter Ausschluß des Zutritts von Luft und Feuchtigkeit aufbewahrt wird.

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