CH368410A - Verfahren zur Herstellung von Mörteln und Beton, die Putze und Bauteile mit erhöhter Widerstandsfähigkeit gegen aggressive Einwirkungen ergeben - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Mörteln    und Beton, die Putze und Bauteile  mit erhöhter Widerstandsfähigkeit gegen aggressive Einwirkungen ergeben    Nach dem     erfindungsgemässen    Verfahren werden  Mörtel und Beton erhalten, aus     denen    sich Putze und  Bauteile mit erhöhter     Widerstandsfähigkeit    gegen  aggressive Einwirkungen herstellen lassen. Zugleich  wird die Festigkeit, Dichte und     Porosität    verbessert.  



  Putzmörtel,     Zementmörtel    und Beton sind haupt  sächlich durch     Auslaugvorg'äxnge    und die Einwirkung  gelöster schädlicher Salze,     anorganischer    und orga  nischer Säuren einer starken Aggression ausgesetzt,  die je nach der Konzentration der einwirkenden Me  dien früher oder später die     Baustoffe    bzw. Bauteile  zerstört. Die     Sanierung    von Bauschäden durch  Aggression     an    Hoch-, Brücken-, Strassen-,     Wasser-          und    Industriebauten ist kostspielig und beweist, dass  die bekannten Schutzmassnahmen gegen     Aggression     auf Dauer nicht befriedigen.  



  Zur Verbesserung der Aggressionsbeständigkeit  von Putzen, Zementmörtel und Beton sind seit lan  gem Gemische von Kalk     mit        künstlichem    und natür  lichem     Puzzolan,    kalkniedrigen     Portlandzementen     oder     Portlandzementen    mit     Puzzolanzusatz    bekannt.  Die dadurch vermehrte     Widerstandsfähigkeit    gegen  aggressive Einwirkung wird der Ausschaltung bzw.

    geringeren Menge an vorhandenem löslichem Kalk  hydrat durch eine     chemische    Reaktion zwischen dem  Kalkhydrat und reaktionsfähigen Verbindungen der  Zuschläge unter Bildung wasserunlöslicher     Calcium-          silicathydratgelen    durch deren Bindung an die     Puz-          zolane    zugeschrieben. Ausser den     Puzzolanen    sind  auch andere     Substanzen,    wie z. B.

   Arsenik,     Oxal-          säure,        Phosphorit    und andere Verbindungen der  Phosphorsäure u. ä., die unlösliche Verbindungen  mit dem     Kalkhydrat    eingehen, zur Erhöhung der  Aggressionsbeständigkeit bekannt. Bei allen diesen  Chemikalien kam es trotz eines nachgewiesenen mehr    oder minder grossen kalkbindenden     Effekts    entweder  wegen ihrer Giftigkeit, ungünstiger Mörtel- bzw. be  tontechnologischer Einflüsse nicht zu einer prak  tischen     Verwendung.     



  Ausserdem ist es bekannt, dem     Anmachwasser     der Mineralien     wasserlösliche,    kalkbindende     Fluate          zuzusetzen.    So werden z. B. bei einem     bekannten     Verfahren zur Herstellung einer     Kunststeinmasse    aus  Zement mit grösserer Härte, Dichte und Wider  standsfähigkeit gegen     chemische        Angriffe    dem An  machwasser des Zements     Silicofluornatrium    in einer  besonderen Form als gelöstes     Natriumfluat    und     Sili-          ciumhydroxyd    im     Gelzustand,

      erhalten aus einer ver  dünnten     Lösung    von     Kieselfluorwasserstoffsäure,    die  mit Natronlauge bis zur     alkalischen    Reaktion versetzt  ist, mit 2 bis 10 % zugesetzt.     Fluate    haben den Vor  teil, nicht giftig zu sein, sind jedoch teuer. Da nach  der bisher     herrschenden    Meinung ein     Fluatzusatz     von mindestens 2 bis 10 %, bezogen auf das Binde  mittelgewicht, als     erforderlich    galt, fanden     diese    be  kannten     Verfahren    keine grosse Anwendung.  



  Nach dem erfindungsgemässen     Verfahren    werden  nun die Eigenschaften von     Mörteln    und Beton und  daraus hergestellten Putzen und Bauteilen     erheblich     verbessert, wenn wasserlösliche, kalkbindende     Fluate     in Form einer wässrigen gesättigten Lösung in Men  gen von 0,1 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf     das          mineralische    Bindemittel, dem     Anmachwasser    zuge  setzt werden. Dieses Ergebnis überrascht und steht  im Widerspruch zur bisher herrschenden Meinung.

    Durch die chemische Reaktion der laut     Erfindung     zugesetzten     Fluate    gelingt überraschend eine     deratige     Veränderung des reaktionsdisponiblen     Kalkhydrats     und anderer löslicher Bestandteile der Bindemittel,  dass Putze und Beton bzw. Bauteile -daraus ohne           Festigkeitsminderung    und ungünstige Beeinflussung  anderer     wesentlicher    Eigenschaften gegenüber den       allgemeinen    in der     Paxis    auftretenden aggressiven  Einwirkungen besser als bisher oder in vielen Fällen  sogar völlig immunisiert werden.

   Zugleich steigt die  von der Anwesenheit der kalkbindenden-     Chemika-          lien    ausgelöste Reaktion     während    der     Hydration    die  Festigkeit und Dichte der Bauteile ganz     erheblich     und verbessert bei Putzen die     Verarbeitbarkeit.     



  Ausser der     aggressionsschützenden    Wirkung  durch verhältnismässig geringe Mengen kalkbilden  der Substanz im     Anmachwasser,    die durch die Bil  dung aggressionsbeständiger Reaktionsprodukte in  den     Kapillarporen    und/oder durch die Bildung von  aggressionsunempfindlichen Schutzhüllen erklärt wer  den kann, erlaubt die Erfindung eine     gringe    Dosie  rung der wertvollen Zuschläge. Für die praktische  Anwendung der     chemischen    Zusätze bei Baustoffen  sind diese     wirtschaftlichen    Gesichtspunkte von gros  ser Bedeutung. Die Kosten für die Zuschläge halten  sich erfahrungsgemäss in tragbaren Grenzen.  



       Ausführungsbeispiel     Es soll ein Beton     gemischt    werden mit einem  Gehalt an     Portlandzement    von 300-350     kg/m3        -I-          Zuschlagstoffen,    körnig 0,1-35 mm (Sieblinie     E-D)     und einem     Wasserzementwert    von 0,5-0,55. Dann  werden dem     Anmachwasser    1,5-1,75 kg einer     Mg-          Zn-Al-Silicofluorid-Kombination    in wassergesättigter  Lösung von einem spezifischen Gewicht = Dichte  1,2 (gespindelt)     zugesetzt,    das sind 1,8-2,1 Liter.

   Da  bei erzielt man die in den folgenden Einzelbeispielen  erwähnten Verbesserungen der Eigenschaften der aus  diesem Beton hergestellten Baukörper.  



  Nach der Erfindung werden z. B. Festigkeit,  Dichte und     Aggressionsbeständigkeit    von Beton aus       Portlandzement    durch einen Zusatz von     Fluaten        (Sili-          cofluoriden)    in wässriger, gesättigter Lösung von  bis zu 1 %, bezogen auf das Zementgewicht, zum       Anmachwasser    wie folgt verbessert.  



  <I>1. Betonfestigkeit</I>  Nach     DIN    1048     beträgt    die durchschnittliche  Steigerung der Biegezug- und Druckfestigkeit gegen  über dem Nullbeton nach 28 Tagen Prüfzeit     -f-    12 %  (Grenzwerte 8 bis 15 %) bzw.     -I-    17 % (Grenzwerte  14 bis 25<B>%).</B> Die Erhöhung der Festigkeit ist un  abhängig vom Zementgehalt und     Wasser-Zement-          Wert,    d. h., durch den     Fluatzusatz    laut Erfindung  wird eine   echte   Verbesserung des Bindemittels  erreicht.    Durch     Fluatmengen,    die den Schwellenwert von  etwa 1 % überschreiten, wird die Festigkeitsent  wicklung negativ beeinflusst.  



  <I>2. Dichte und</I>     Porosität     a)     Druckwasserdichtigkeit    : Die     Wasserundurch-          lässigkeitsprüfung    nach     DIN    1048, µµ 14 bis 16, bei  7     at        Wasserduck    nach 24 Stunden ergibt     Wasserein-          dringgefen    bei Nullbeton = 7,5 cm, mit     Fluatzusatz     von 0,5 % dagegen = 2 cm und von 1,0 % = 1 cm.  Eine     Dauerdruckbeanspruchung    von 19 Tagen bis  zu 40     at    hat der Nullbeton nicht ausgehalten.

   Die  Prüfkörper mit 0,5 und 1 %     Fluatzusatz    haben der  Dauerbelastung bis 40     at    standgehalten, und die       Dichtigkeitsschwelle    wurde nicht überschritten.  



  b)     Kapillarsaugwirkung    : Die kapillare     Aufsaug-          höhe    wird durch den     Fluatzusatz    laut Erfindung auf  etwa ein Drittel vermindert. Beim Nullbeton beträgt  die     Aufsaughöhe    nach 7 Tagen = 12,1 cm, bei  0,5 %     Fluatzusatz    = 4,9 cm und bei 1,0 %     Fluat-          zusatz    = 4,8     cm.    Auch hier liegt der Schwellenwert  bei etwa 1 % maximalem     Fluatzusatz.     



  <I>3.</I>     Aggressionsverhalten     Nach     Einlagerungsversuchen    in angreifenden  Flüssigkeiten (5 % Natriumsulfat, 5 % Magnesium  chlorid,     C02-haltiges    Wasser mit einem     pH    = 3,5)  wird durch den Zusatz von     Fluaten    laut Erfindung  (0,5 bzw. 0,3 %) eine wesentliche Verstärkung der  Widerstandsfähigkeit von Beton aus     Portlandzement     und eine     vollkommene        Immunisierung    von Hoch  ofenzement-Beton gegen aggressive Einwirkungen  erreicht.  



  Diese laboratoriumsmässigen Untersuchungs  ergebnisse wurden durch vielseitige praktische Er  fahrungen nach langen Beobachtungszeiten bestätigt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vetfahren zur Herstellung von Mörteln und Be ton, die Putze und Bauteile mit erhöhter Wider standsfähigkeit gegen aggressive Einwirkungen er geben, durch Zusatz von wasserlöslichen, kalkbin denden Fluaten zum Anmachwasser, dadurch ge kennzeichnet, dass die Fluate in Form einer wäss- rigen, gesättigten Lösung in Mengen von 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das mineralische Bin demittel, zugesetzt werden.