DE2459797C3

DE2459797C3 - Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Zement

Info

Publication number: DE2459797C3
Application number: DE2459797A
Authority: DE
Inventors: Heinz Berndt; Martin Dipl.-Chem. Dr. Cherubim; Friedrich Dipl.-Chem. Dr. Josten
Original assignee: Deutsche Texaco AG
Current assignee: Wintershall Dea International AG
Priority date: 1974-12-18
Filing date: 1974-12-18
Publication date: 1978-09-28
Also published as: DE2459797A1; DE2459797B2

Description

Gegenstand des Hauptpatentes 23 53 490 ist ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Zement, dem anorganische Zuschlagstoffe zugesetzt sein können, wobei der Zement mit einer wäßrigen oder wäßrigalkoholischen Lösung eines Acetcn-Formaldehyd-Harzes angeteigt, in die Form gegossen und bei einer Temperatur zwischen 30 und 100°C gehärtet wird.

Wie in dieser Patentschrift offenbart, lassen sich Formteile aus Zement, der auch mit anorganischen Zuschlagstoffen vermischt sein kann, in erheblich kürzerer Zeit aushärten, wenn man den Zement statt wie bisher üblich mit Wasser anzuteigen und in der Kälte auszuhärten, mit einer Aceton-Formaldehyd-(AF-)Harzlösung anmacht und bei erhöhten Temperaturen, nämlich im Bereich von 30-100"C, vorzugsweise 60-90 C, aushärtet. Die Härtung kann bei Normaldruck oder erhöhtem Druck bis zu 150kp/cm² vorgenommen werden. Zu dem Vorteil der schnelleren Aushärtung kommt noch eine erhebliche Verbesserung der Biegefestigkeit hinzu. Die Formteile weisen bereits nach etwa 2 Stunden langem Härten gleich gute odersogar bessere Biegefestigkeiten auf als gleich große Zementformteile, die mit Wasser angemacht und 24 Stunden bei 20°C ausgehärtet wurden. Durch Verlängerung der Aushärtungszeit der Zement-AF-Harzformteile auf 24 Stunden läßt sich die Biegefestigkeit noch weiter verbessern.

Auf lOOGew.-Teile Zement werden 10-lOOGew.-Teile AF-Harzlösung, bezogen auf den Feststoffgehalt, eingesetzt. Das AF-Harz ist vorzugsweise ein bei 20-100⁰C alkalisch kondensiertes Harz eines AF-MoI-verhäitnisses von 1 : 1,5 - 5 und wird am besten als 30-60gew.-foige wäßrige oder wäßrigalkoholische Lösung eingesetzt. In dem Harz können bis zu 25% des Acetons durch andere gegenüber Formaldehyd reaktive Verbindungen ausgetauscht sein.

Durch das Zusatzpatent 23 53 474 ist das Verfahren gemäß Hauptpatent dahingehend weitergebildet, daß sich auch Formteile aufBasis von Zement erhalten lassen, die ein geringeres spezifisches Gewicht haben und nagelbar sind, dadurch, daß dem Zement vor dem Anteigen mit der AF-Harzlösung Holz in feinzerteilter Form eingearbeitet wird. Auf 100 Gew.-Teile Zement können 20-200 Gew.-Teile feinzerteiltes Holz eingesetzt werden.

In Weiterbildung der vorstehend beschriebenen Verfahren ist nun gefunden worden, daß sich die Härtungszeiten noch wesentlich dadurch verkürzen lassen, daß die Härtung bei Temperaturen zwischen 100-200°C, vorzugsweise zwischen 140 und 170⁰C, vorgenommen wird. Bei diesen Temperaturen genügt eine Härtungszeit von 3 Stunden, um Formteile zu erhalten, deren Biegefestigkeit etwa so hoch ist wie die von gleichen Formteilen, die jedoch bei etwa 80⁰C 24 Stunden lang härten gelassen wurden.

Darüber hinaus zeigte sich völlig überraschend, daß sich das Härten im Temperaturbereich von 100-200°C vorteilhaft auf die Hydrolysebeständigkeit der fertigen Formteile auswirkt, wie die in den folgenden Beispielen durchgeführte Bestimmung der Querzugfestigkeit nach Lagern in kaltem sowie in kochendem Wasser zeigen. Die Querzugfestigkeit nach Lagern, insbesondere in kochendem Wasser nimmt bei Zement-AF-Harz-Formteilen, die bei Temperaturen über 100 C gehärtet worden sind, wesentlich weniger ab, als bei gleichen Teilen, die unter 100⁰C gehärtet wurden.

Beispiele 1-3

In den nun folgenden Beispielen 1-3 wurde mit einer 60gew.-%igen wäßrigen AF-Harzlösung eines Molverhältnisses von A zu F von 1 : 2,5 Sand einer mittleren Korngröße von 0,28 mm und Portland-Zement 550 gearbeitet.

In einem Laboratoriumsmischer wurden 750 g Sand und 250 g Zement zwei Minuten trocken gemischt und aus der Mischung in einer Rammbüchse (nach VDG-Merkblatt P71, Jan. 1970) Stäbe hergestellt. An den gehärteten Stäben wurde die Biegefestigkeit nach DIN 52 404, Blatt 1, bestimmt. Außerdem wurden Platten üblicher Größe (450 X 420 X 60 mm) hergestellt und an ihnen nach Härtung die Querzugfestigkeit nach DIN 52 365 bestimmt. Die Härtungsbedingungcn und die erhaltenen Prüfwerte sind der nachstehenden Tabelle 1 zu entnehmen.

Tabelle I

Härtungsbcdingungcn

Biegefestigkeit (Kp/cnv )

Ouer/iigfestigkeit (Kp.Vni ι nach s h
in Wasser mn KHi ι m. Trockner,
tier Proben)

Beispiel Nr.

2

h bei 80 C lh bei 80 C u. 1 π bei 80 C u.

2!i bei 120 r 2 h bei 1S0C

54 51

(I 1 .< 20

Tabelle II

Härtungsbedingungen

Preßfaktor (Preßzeit in Min./mm Plattendicke)

Plattendicke (mm)
Spez. Gew. (g/cm²)
Biegefestigkeit (kp/cm²)

Querzugfestigkeit (Kp/cm²) Nach 2 h in Wasser von 20°C

Nach 2 h in Wasser von 100°C Nach 8 h in Wasser von 100⁰C Quellung (%)

Nach 2 h in Wasser von 20^cC Nach 24 h in Wasser von 20" C

Beispiel Nr. 4 5

Min. 145^DC, 22 Kp/cm²

b. 110⁰C

Min. b. 110"C 145^CC, 22 Kp/cm²

1,C 1,3 1,6

	16	16	16
	1,32	1,32	1,30
155	236	248	243
8,2	9,7	13,3	9,3

4,1

2,1
6,5

4,5

2,6

3,2

4,5

1,9 5,8

Beispiele 4 und 5

In den Beispielen 4 und 5 wurden Zement-Holzspanplatten nach der Erfindung hergestellt. Es wurden 60Gew.-Teile Zement (es war der gleiche Zement, der in den Beispielen 1-3 benutzt worden war) und 40Gew.-Teile Holzspäne (mit einem Rest-Feuchtigkeitsgehalt von 2%) mit 24 Gew.-Teilen einer 56gew.-%igen AF-Harzlösung (Molverhältnis Aceton : Formaldehyd 1 : 2,5) vermischt, und auf der Plattenpresse unter den in Tabelle II angegebenen Bedingungen verpreßt. Die fertigen Platten wurden auf Biegefestigkeit nach DIN 52 362, Querzugfestigkeit nach DIN 52 365 und Quellung nach DIN 52 364 geprüft. Die Härtungsbedingungen und die an den fertigen Prüfplatten erhaltenen Werte sind der Tabelle II zu entnehmen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Zement, dem auch anorganische Zuschlagstoffe eingemischt sein können, wobei dei Zement mit einer wäßrigen oder wäßrigalkoholischen Lösung eines Aceton-Formaldehyd-Harzes angeteigt, in die Form gegossen und bei einer Temperatur zwischen 30-100⁰C gehärtet wird, nach Hauptpatent 23 53 490, und wobei dem Zement vor dem Anteigen mit dem AF-Harz auch Holz in feinzerteilter Form eingearbeitet werden kann nach Zusatzpatent 23 53 474, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtung bei Temperaturen zwischen 100 und 200°C vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtung bei Temperaturen zwischen 140 und 17O⁰C vorgenommen wird.