CH383246A - Baustoffmischung zur Herstellung wasserabweisenden Mauerwerks - Google Patents

Description

      Baustoffinischung    zur Herstellung wasserabweisenden Mauerwerks    Die     Erfindung    betrifft eine     Baustoffmischung    zur       Herstellung    von     wasserabweisendem        Mauerwerk.     



  Es ist bekannt, mit     Hilfe    von     Alikylsiliciumverbm-          dunigen        wasserabweisendes    Mauerwerk zu     erzeugen.     <B>Alls</B>     Anwendungsform        solcher    Verbindungen     im    Bau  gewerbe üblich, ist bisher nur die     Imprägnierung    der  fertig     geformten        Steinmassen    mit     Flüssigkeiten;

          diese          sind    entweder     wässrige        Lösungen    von     Anlkalialkyl-          silicon:aten    oder     Lösungen        von        Organopolysiloxanen          in,        organischen    Lösungsmitteln.     Derartige        Imprägnib-          runigen    haben alter     Nachteile:

      Die Lösungen     dürfen     erst     dann    auf die zu     behandelnden        Flächen    aufge  tragen     werden,        wenn    diese     getrocknet        sind;    das     eir     fordert     unter        Umständen        wochenlange        Wartezeiten.     Die     volle    Wirkung dies     Imprägniermittels    wird erst  nach fester     Abscheidung    der     Silox:

  ane        unter        Veir-          dunstung    dies     Lösungsmittels    oder     Reaktion    :mit Luft  kohlensäure oder Kalk,     dass        heisst    also erst nach  Ablauf     weiterer        Zeit    erreicht.     Wenden        organische          Lösungsmittel    verwendet, so sind die Lösungen     feuer-          gefährlich    oder toxisch;

       auch    die     Si'liconardösumigen          erfordern,    da stark     alkalische,    besondere Vorsicht,  um die     Arbeiter        und        auch    hölzerne, lackierte,     metall-          lrene        edier    gläserne     Geigenstände    vor     Verätzungen        zu          bewahren.     



  Bei der     Imprägnierung        russ    auch     grundsätzlich     mit     Ungveichmässigkellten        genechniet        werden,        teils        weil     auch bei     sorgfältiger    Ausführung die aufgetragene  Menge     nicht        ganz    gleichmässig     über        die        Fläche    ver  teilt wird,

       teils    weil die     Flächen    selbst     die        aufge-          tragene    Flüssigkeit ungleichmässig einsaugen.     Stets     aber bleibt die     Imprägnierung    auf     eine        einige        Milh-          me.ter        trief        durchtränkte        Aussenschicht        beschränkt.     Wird     diese        Schicht        zerstört,    so,

       verliert    das unter  liegende     Material,        seinem.        Schultz.       Es     ist    zwar     nahehegend    und, auch schon     vonge-          schlaigen        worden,

      zur     Einsparung    des     Arlbeitsganges          einer    nachträglichen     Imprägnierung        und        zur    guten  Verteilung der     Alkalialkylsiliconate        diese    im     An-          machwas,ser    des Mörtels gelöst     anzuwenden;    die       Reihe    der     Nachteile        wind        dadurch    aber     nicht        kleiner:

       Die     Abbindezeit    und     Fesitigkeit    der     Baukörper,    insbe  sondere     zementhaltiger,    wird     ungünstig        beeinflusst.          Edelputze    z.

   B.     harften        nicht        genügend    fest auf der       UntcnTage.        Während        der        Abbindezeit    sind die     Silico-          naite    noch     teilweise        in    Lösung und     können        daher     durch äussere     Eiinwinkung    von Wasser     ausgewaschen          werden.    Sie geben     Anlass        zu    weissen     

  Ausblühungen,          die        mit        dem    Grund     verwachsen        -sind    und     ,sich        also          nicht        abreiben    ,lassen, so     dass        besonders    auf     farWgem          Putz        störende        Flecken        entstehen.     



  Ein     Gegenstand    der     Erfindung    ist     eine        Bau-          stofmischung    mit -einem     .silliciumonganischen        Zusah          stoiff        zus        Herstellung    von wasserabweisendem     Maueir-          werk,    die dadurch     gekennzeschnet        ist,    dass     der    Zusatz  stoff     ein        Alkylpolysilloxan-Puleer        vom,

      weniger     als     1     Mikron    Korngrösse in     einer        Menge        von    0,1     bis     5     Gew.Vo,    bezogen ,auf     Trockensubstanz,        Ist.     



       Ein    weiterer     Geigenstand        der        Erfindung    ist     eil.          Verfahren        zur    Herstellung dieser     Bawstoffmnschumg,     das     dadurch    gekennzeichnet ist, d ass     man        als        Alkyl          podysitoxan-P,ullver    ein     Produkt    verwendet,

   wie es  durch Reaktion von     versprühtem    Wasser mit fein ver  sprühtem     Alkylitrihailogensilanoder    einem fein ver  sprühten     flüssigen        Gemisch    von     Siliciumtetrahalog>          nid    und     Avkylhaloigenrsillan        erhällt>rüch    ist.  



  Die     Alkylpolysiloxane    sind z. B.     Produkte    der       Hyd@nolyse    und     Kondensation    von solchen     flüssigen          Alkylliamogensi'vanen        und        Alkylha?iogensilian        enthal-          tenden        Halogensilanigennmsichem,        welche     unter     schneüor    Hydrolyse     und        ,

  spontaner    Kon1-           densation    feste     Siloxanprodukte    ergeben und die  gemäss einem nicht zum Stand der Technik ge  hörigen     Hydrolyseverfahren    unmittelbar in     feinteili-          gem    Zustand erhalten werden.

   Dieses     Hydrolysever-          fahren    wird     ausgeführt,    indem     :die    mit     Wasser        um-          zusetzenden        flüssigen        Sülanderivate    mit an sich be  kannten Mitteln fein     versprüht    werden und die .so  entstandenen Tröpfchen     durch        eirein    Reaktionsraum       fallen    gelassen werden,

   in     welchem    .gleichzeitig eben       falls    dar-eh     Verssprühen    ein     Nebel    von Wasser     erzeugt     wird, wobei die versprühte     Was@se@rmenge    ein     Mehr-          faches    der     zur        vollständigen        Hydtolyse    der gleich  zeitig     eingesprühten        Silanflüsaigkeit        stöchiometrisch          erfönderlIchen        Menge    beträgt     und:

          die.    Höhe des mit       Wassernebd_n        erfüllten    Raumes hinreichend gross     isst,          dass    Hydrolyse und     gegeibe;acnfalills        Kondensation    dies  in einzelnen     Tröpfchen        h@erabfaHenden        Silans    wäh  rend dessen     Verweilens    in diesem Raum vollendet  wird.  



  Die auf dem Boden des     Reaktionsgefässes        gesam-          meLlten        Produkte    ergeben nach Auswaschen und       Trocknen    die     erfindungsgemäss    As     Baulstoffzusatz    zu       verwendenden        Alkylpolysüoxane.     



  Zu ihrer     Gewinnung    nach dem     erwähnten        Ver-          fahren        kann.    unter     einer    Reihe     vom        Halogensilan          flüssigketen        gewählt    werden.

   Es :sind dies     Mono-          alkyl'trih@aloügensil;an    und denen     Gennische,    mit     unteir-          geordneten    Mengen     von        kohlenwassemstoffreicherern          Alkylhailoigensüan,    wie     DialkyMfallogenisüa:n,        Tr-          a@Ikylhd!oige,nsila,n;

      und     weiterhin        Gennische    von     Silii          ciu@mtetrahallogeinid    .und     Meithylhalogensilanen,    deren       Mischungsverhähnisse    jeweils in an     .sich        .bekannter     Weise so zu bemessen :sind, dass     dqie        Hydnolysepro-          dukte    nicht     ödlig        oder        klebrig4harizig,    sondern fest und  hart     sind;

          bei!    Ausführung der     hydrolytischen        Um-          setzung    .nach     dcim        erwähnten        Verfahren    ergeben sich       dann        lockere,        mehlartiige    Pulver.

   So sind     im        Falle     von     Siliciamtetnachlorid        und        Triimeithyhnonochlbir-          silan        auf        ei-        Mol        SiG14        höchstens        zwei        Möl          (CH3)3SiCI,        vorzugsweise    jedoch     zwischen    0,05 und  0,

  5     Mol        (CHISU        anzuwenden.        Der    Vorteil     bei          Mitverwendung    von     Siliciumtetrachleriid        liegt    in     der          Einsparurig    an schwieriger     zugänglichen        silieium-          organischen        Kompo@nmten.     



  Es versteht     sich,        dass        alle        Alkylineste,        die        bekenn-          termassan        die        Hydraphobie        der        Alkyl@polysiloxane    be  wirken, im     Rahmen    der     Erfindung        benutzbar        sind.     Der Mengenanteil der     Alkylpol'ysüfoxan        Zusätze    ist       zwischen    0,

  1 und 5     Gaw.o/o        des        trockenen        Baustoff-          gemisehes    zu     bemessen-          Die        Baustoffe    selbst     umfassen        Mörtel        aller    Art,       Insbesondere        Ritzmörtel    für     Edelputz,    Leicht     und          Scherbetoamassen,        Asbestzement,        Magneisiazement     massen,

   Gips oder     Anhydrit        enthaltende    Massen und  Massen zur     Herste!llliung        von.        Kunststeinen,        sofern     deren     Brenn:-    oder     Erhärtungstempenaturen        300      nicht     überstcigen.        Abbindezeit    und     Festigkeit    der  daraus     geformten    Körper werden durch den Zusatz  in     dein        angegebenen        Mengen    :

  nicht     nennenrwert        be-          einflu:sst.    Bei der     Einmischung        in    den     Baustoff    ist für    gleichmässige     Verteilung    mit     üblichen        Mitteilen    zu sor  gen. Auf Grund der     physiologischem.    Indifferenz der       Allkylpolysilloxane    erübrigen sich zusätzliche Vor  sichtsmassnahmen.

   Die trockenen Gemische sind mit       denn        Zusatz    mindestens ebenso lagerbeständig wie  ohne     diesen;    ihr Vermischen mit Wasser zur     Fertig-          s,telllung    der formbaren     Massen    bereitet keine     Schwic-          nigkeitan,    das     heisst    bei der im     Bauigcwerbe    gebräuch  lichen     Veranbelitung    wurden weder     Benetzungshem-          mungen,    ach ein Aufschwimmen der     hydropho:ben     Komponente beobachtet.  



  Es     wurde    fernerhin gefunden,     dass    sich die Wirk  samkeit der     Alkylpolysil'ioxan-Puilver        erhöht    und des  halb ihr Anteil in der     Baustorffmischu@.ng    erheblich  geringer gewählt werden kann, wenn man bei der  Herstellung der     Baustoffm.ischung    das     Alkylpo,ly-          siloxan-@P@u@ver        zuerst    mit einem     anderen        staubfeinem,     die     Baustoffmi@s@chung    nicht störenden     Pulver    vor  mischt.

       Hierzu    lässt sich     bcispi-olswe,i:se,au        ich    das     Pul-          vor    einer     Komponente        derjenigen        Bauistoffmischumg          verwenden,        welcher    das     Vorgemisch    zugefügt werden  soll.

   Vornehmlich     kommen    in Betracht: Zement,  Kalk, feiner Sand, Pigmente, Kreide.,     Tallkum,    Kiesel  gar und     feindliispexse        Kieselsäure,    aber auch orga  nische Stoffe, wie     Aliuimiiniium,stearat,        Calciumstearat     und     andere        Salze    höherer     Carboinsäuren.        Diese     Pulver     sollen feinkörnig sein, brauchen .aber keineswegs so  fein zu sein wie die     zugemischten        Alkylpolysiloxane.     



  Der     Gewichtsanteil        eines    solchen     Pulvers    in der       Vonmischun        g        kann        innerhalb    weiter     Grenzen    gewählt       werden,

          vorteilhaft        zwischen        20        und        90        %.        Das        Vor-          wüschen        kann    in an sich bekannter Weise     mittels        einer     der für solche Zwecke     üblichen        Vorrichtungen,   <B>be-</B>  sonders     vorteilhaft    in     einer        Mühle,        :erfolgen:.     



  Der zu der     gesamtem        BaustoffmIschung    anzu  wendende Mengenanteil eines solchen     Vorgemi.iches          richtest    sich nach     dessen    Gehalt an     Alkylpo@lysiloxan.     Die     Menge    des     Voogemi'sches        isst    :so zu wählen, dass       in    der     gesamten        tnockencn,        Baustoffmischung    0,1 bis  5     Gew        Q/9        Alkylpolysiloxan    enthalten sind.

      <I>Beispiele</I>  Der Hydrolyse     nach    dem vorangehend beschrie  benen     Verfahren        wurden    drei     Siilanflüssigkeite.n          unterzogen:       1.     Methyltrichlorsilan,     2.     ein    Gemisch von 97     Gew."/o        Siliciumtetwachlorid     und 3     Gew.Oh        Trimethylchlorsilan,     3. ein Gemisch von 70     Gew.o/o        Siliciumtetrachlorid     und 30     Gew.o/o        Methykriehlorsilan.     



  Die     darauis        erhaltenen        Methylpolysiloxane    hatten  eine spezifische     Oberfläche        zwischen    40 und 60     in2/g     und     Prinnärte@iicheagrbssein    von     weniger    als 1     Mikron.     Sie     wurden        einzeln    für die     nachfolgend    beschriebenen       Bawstoffmischungen        verwendest.     



       Putzmörtel    aus 1000 g Sand (Korngrösse     unter     5     mm),    67 g     Pontlandzement,    67 g     Dolomit    Lösch  kak, 12 g     Eisenoxyd    Pigment     und    etwa 200 g     Wasser         wurden     j-oweiilis    mit 5 g     eine    der     vorangehend        ble-          zeichinmein        Methylip,

  dlysiloxane        versetzt.        Jeder    der  drei Mörtel wurde auf     angefeuchtete        Ziegelsteine    auf  geworfen     und    ergab nach     denn        Abbinden        einen        Putz,     dessen     Festigkeit    und Hafturig auf     .dem    Ziegel die  gleichen     wa-nen    wie die eines     Putzes    ohne     Methyh          pol'ysiloxan-Beimemigung    von sonst     9'.ieicher    Zusam  mensetzung.

   Auf die     drei    so     he,rge@sitei''il:ten    Putzschich  ten     gebrachtes    Wasser     benetzte        @diese    nicht,     sondern          perlte    -glatt ab.  



  Gleiche     Ergebnisse    zeigten     pigmenthaltige        Kalk-          Zeme,nt-Schiiämmans,tniche    aus     P'or        tlainidzement        und     Weisskalk in     vexsehiedenan        M.isahungsverhältnissen,     die etwa 2     Gew:

  o/o    des     Trockenstoffes        an        einem    der       Methylipolysiloxa@ne    der drei oben     bezeichneten        Arten     enthielten.     Ebenso        Schlämmans'triche        nuir    aus Kalk  mit 4     Gew.o/o        Zusatzeines        dtiiaasier        Metliylpoly-          siloxane.     



       Aus        deir        vorangehend    zuerst     aufgeführten        Putz-          mörteilMischung    mit dem aus     Meithyltrichlorsilan    .ge  wonnenen     M,e,thyl:poilysiloxan    wurden zylindrische Kör  per von 5 cm     Durchmeisszr    und 2 cm Höhe gegossen.

    Nach elf Tagen während des     Lagerns    bei Raumtempe  ratur     wurden        diesle        Pirüfkörper    so     -in    Wasser gelegt,  dass dieses 5     am    über     ,der    Oberkante der     Prüflinge     stand.

   Ihre     Wasseraufnaihme        wunde    nach 2, 7 und  
EMI0003.0073     
  
    Vermischung <SEP> Gew.% <SEP> Gew.% <SEP> % <SEP> Gewichtszunahme
<tb>  der <SEP> Prüfkörper <SEP> unter <SEP> Wasser
<tb>  Verdünnungs- <SEP> der <SEP> Vermischung <SEP> im <SEP> Methylpolysiloxan <SEP> im <SEP> während
<tb>  Gew.;" <SEP> Gew,% <SEP> komponente <SEP> trockenen <SEP> Mörtel <SEP> trockenen <SEP> Mörtel
<tb>  Methylpolysiloxan <SEP> 2 <SEP> h. <SEP> 7 <SEP> h. <SEP> 24 <SEP> h.
<tb>  0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 11
<tb>  100 <SEP> 0 <SEP> 0,3 <SEP> 7,3 <SEP> 9,1 <SEP> 9,8
<tb>  0,4 <SEP> 1,2 <SEP> 2,5 <SEP> 5,6
<tb>  0,5 <SEP> 0,7 <SEP> 1,7 <SEP> 2,8
<tb>  20 <SEP> 80 <SEP> feindisperse <SEP> 1,5 <SEP> 0,3 <SEP> 1,9 <SEP> 5,1 <SEP> 9,6
<tb>  Kieselsäure, <SEP> 2;

  0 <SEP> 0,4 <SEP> 0,5 <SEP> 0,7 <SEP> 1,4
<tb>  2,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,7 <SEP> 0,7 <SEP> 1,5
<tb>  20 <SEP> 80 <SEP> Talkum <SEP> 1,5 <SEP> 0,3 <SEP> 1,6 <SEP> 4,2 <SEP> 7,0
<tb>  gemahlen <SEP> 2,0 <SEP> 004 <SEP> 0,4 <SEP> 0,7 <SEP> 1,7
<tb>  2,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,4 <SEP> 0,6 <SEP> 1,4
<tb>  20 <SEP> 80 <SEP> Kreide <SEP> 1,5 <SEP> 0,3 <SEP> 1,6 <SEP> 4,2 <SEP> 7,0
<tb>  2,0 <SEP> 01,4 <SEP> 0,4 <SEP> 0-,7 <SEP> 1,7
<tb>  2,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,4 <SEP> 0,6 <SEP> 1,4
<tb>  50 <SEP> 50 <SEP> Al-Stearat <SEP> 0,5 <SEP> 0,25 <SEP> 0,8 <SEP> 0,9 <SEP> 2,7
<tb>  0,6 <SEP> <B>0,3</B> <SEP> 1,0 <SEP> 1,8 <SEP> 3,2
<tb>  0,8 <SEP> 0,4 <SEP> 1,0 <SEP> 1,6 <SEP> 3,3
<tb>  50 <SEP> 50 <SEP> Ca-Stearat <SEP> 0,5 <SEP> 0,25 <SEP> 3,2 <SEP> 4,3 <SEP> 6,1
<tb>  0,6 <SEP> 0,3 <SEP> 1;

  0 <SEP> 1,5 <SEP> 3,0
<tb>  0,8 <SEP> 0,4 <SEP> 0,7 <SEP> 1,4 <SEP> 2,6
<tb>  0 <SEP> 100 <SEP> A1-Steanat <SEP> 0,6 <SEP> 0 <SEP> 9,5 <SEP> 9,5 <SEP> 10,3
<tb>  0,8 <SEP> 0 <SEP> 4,2 <SEP> 5,3 <SEP> 6,3
<tb>  1,0 <SEP> 0 <SEP> 3,4 <SEP> 4,2 <SEP> 5,0
<tb>  0 <SEP> 100 <SEP> Ca-Stearat <SEP> 0,6 <SEP> 0 <SEP> 5,1 <SEP> 6,1 <SEP> 7,7
<tb>  . <SEP> 0,8 <SEP> 0 <SEP> 4,3 <SEP> 4,9 <SEP> 6,2
<tb>  1,0 <SEP> 0 <SEP> 3,2 <SEP> 3,5 <SEP> 3,9       24     Stunden    zu 7,1, 7,8 und     9,11/9        ihres        Gewichts          gemessen.    Zum     Vergleich    ohne den     hydroiph@obieremr     den     Methylsi!loxan-Zusa;

  tz,        ,sonst    aber     in.        gleicher     Weise hergestellte     Prüfkörper    ergaben dagegen 14,5;  14,7 und 14,9     Gew:o/o        Wasseraufnahme.     



  In den     folgenden        Beispielen        ;sind        Ausführungs-          formesn    der Erfindung     untüar    Anwendung von     Vor-          mischumgen        beschrii     Einem Putzmörtel     aus    1000 g     Sand        (Korngrösse          unter    5     mm),

      67     g        Pontlandzement    und 67 g     Dolo-          mit-Lösahkalk        wunden        die        in        der          Tabelle          angegebenen        Zusätze        beigemüsaht,

      wobei das vor  angehend     beschmieb@ene        Hydrolyseproidukt    von     Methyl-          tuichlorsilan        angewendet        wuinde.    Das     jewegs        exhal-          tene    Gemisch     würde    mit 200     g    Wasser     angerührt     und dann zu     zylindrischen        Körpern    von 5     cm    Durch  messer und 1     cm        Höhe        geformt.    

      Die:sie        Prüfkörper     wunden     zurr        Trocknen    5 Tage lang .an der     Luft    ge  lagert und danach so     unter    Wasser gelegt, dass     die          Wasse.roiberffäche    5 cm über ihrer Oberkante stand.

         Nach    den     verschieidenen    in der     Tabellie,ersichtlichen     Zeiten     wurden   <B>die</B>     Prüfkörper        aus    dem     Wasser        ge-          noanmen    und     gewogen.        Die    von,

   je 100     Gewichtsteilen          der        trockenen        Prüfkörper        aufgenommenen    Gewichts  teile Wasser sind in der     Tabelle        aufgeführt.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Baustofftnäschumg mit deinem sil'iciumorga- nischen Zusatzstoff zur Herstelllung von wasserab weisendem Mauerwerk, dadurch @gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff ;

   ein AlkylpodysiloxanrPu#lver von weniger als. 1 Mikron Korngrösse in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew o/o, bezogen auf Trockeinsuibstanz, ist. Il.

   Verfahren zur Herstellung einer Baustof ,f- ma':schung gemäss PatmItan.,spruah 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass man als A1kylpolysiillo#xan"P:uilve;r ein Produkt verwendet, wie :

   eis durch Reaktion von ver sprühtem Wasser mit fein versprühtem Alkyltrihalo.- gensilan oder einem fein versprühten flüssigen Ge- misch von S,Kiciumtetrahalo;ge,nid und Alkylhal@ogem" silan erhältlich ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren gemäss Patentanspruch 11, dadurch gokennzeilchne@t, dass man als Alkylpolysiloxan-Pulver ein Produkt verwendet, wie es durch Reaktion von versprühtem Wasser mit einem fein versprühten flüssigen Gemisch von Siliciumtetrahalb@genid und Alkylhalogansia;an erhältlich ist. 2.

   Verfahren gemäss Patentanspruch 11, dadurch gekennzei@ehne;t, dass man zunächst das Alkylpoly- silloxan-Puilver mit einem anderen staubfeinen Pulver eines inerten Stoffes in einem Gewichtsverhältnis zwischen 9 : 1 und 1 : 4 innig vermischt und das so erhalltene Gemisch mit den übrigen Bestandteilen der BaustoffmIsahwnig vermengt.