DD149358A1 - Verfahren zur herstellung von silikatischen feststoffsuspensionen mit gesteuerten grenzflaechenbeziehungen - Google Patents

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, der Baustoffindustrie zur Herstellung auch warmbehandelter Betone ein fluessiges, homogenes Zusatzmittel zur Verfuegung zu stellen, das durch Herabsetzung des W/Z-wertes deren Festigkeit zu steigern vermag, ohne bei der Warmbehandlung zu Treiberscheinungen zu fuehren. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass las Zusatzmittel ein konjunktives Stoffsystem zum Einsatz gelangt, dessen molekulare Zusammensetzung parallel zum Kornsystem der Betonmischung abgestuft ist. Das konunktive Stoffsystem im Sinne der Erfindung ist eine Mischung als Ligninsulfonsaeuren mit Guajakol und/oder Kresolsulfonsaeure, niedermolekularen aliphatischen Aminen und Sulfationen.

Description

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Verfahren zur Herstellung von silikatischen Feststoffsuspensionen mit gesteuerten Grenzflächenbeziehungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verdichtung von frisch angemachten Baustoffen, vorzugsweise zur Warmbehandlung bestimmten Betonen durch Zugabe verflüssigend wirkender spezifisch abgestimmter Stoffmischungen.

Charakteristik der bekannten technischen lösungen

Es ist bekannt, durch chemische Zusätze das Fließverhalten von Mörtel und Beton zu beeinflussen sowie durch Einführung von Iuftporen in gewissen Grenzen die Frisch- und Festbetoneigensohaften zu verbessern. Hierzu wurden bisher vorgeschlagen: Eiweißhydrolysate, substituierte Aminosäuren, Alkylaryl-Polyglykoläther, Ligninsulfonate, Aralkylsulfonate, Harze, Kunstharze u. a. m. Alle diese Stoffe haben mehr oder minder ausgeprägten Tensidcharakter, d. h., sie bewirken über die Herabsetzung der Oberflächenspannung des Wassers eine schnellere und gründlichere Benetzung der Feststoffteilchen. Mit steigender Oberfläohenaktivität steigt jedoch auch die Neigung zur Einbringung von Iuftporen in die Suspension aus Zement und Zusohlagßtoffen, als welche z. B, der Frischbeton auszufassen ist. Die Herstellung von LP- und LPV-Stoffen (Iuftporenbildnem und luftporenbildenden VerflUssigern) ist daher leichter möglich als die der sogenannten "reinen Verflüssiger" oder BV-Stoffe, welche die Verflüssigung der Suspension ermöglichen, ohne gleichzeitig und zwangsläufig bei normalen Misohvorgängen eine Luft-

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porenzufUhrung zu bewirken,, welche zwar bestimmte Frisch- und Festbetoneigenschaften günstig beeinflussen können, in jedem Pail Jedoch die Festigkeit zumindest nioht zu steigern erlauben.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung verfolgt das Ziel, den Bauprozeß auch bei warmbehandelten Betonen bei gleichzeitiger Erhaltung der Festigkeitswerte ökonomischer zu gestalten.

Die teohnisohe Aufgabe, die duroh die Erfindung gelöst wird

Aufgabe der Erfindung ist es, der Baustoffindustrie ein flüssiges, homogenes, leicht und in geringen Mengen mit ökonomischem Vorteil dosierbares Zusatzmittel zur Verfügung zu stellen, welches für normalerhärtende und warrabehandelte Betone sowie für Stahl- und Spannbeton einsetzbar ist und durch Herabsetzung des W/Z-Wertes die Festigkeiten zu steigern oder bei gleichbleibendem W/Z-Wert den Zementeinsatz zu mindern erlaubt.

Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß als Zusatzmittel eine Misohung auf der Basis von Lignosulfonat mit anderen chemischen Verbindungen zur Anwendung gelangt, deren Komponenten in ihrer Molekülgröße parallel zum Kornsystem der Betonmischung abgestuft sind. Ein solches System wird aus ohemißoh ähnlich aufgebauten Substanzen gebildet, welche durch unterschiedlich ausgeprägte Dipolraoraente eine Abstufung vom grenzflächenaktiven Körper über den Peptisator zum Sulfation aufweisen. Die überraschende Wirkung dieses Systems auf die Beton- oder Mörtelsuspension ist durch den spezifischen Einfluß der Einzelkomponenten auf die abgestuften Bestandteile der Suspension (Kornband) zurückzuführen. Überraschenderweise wurde nämlich gefunden, daß sowohl Sulfoguajakol-Kalium als auoh Kresulsulfonsäure als Zusatz zu Lignosulfonaten entgegen der allgemein bekannten Wirkung von Aralkylsulfonaten die Iuftporenbildung in Beton- und Mörte!suspensionen herabsetzt und

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daduroh die "reine Verflüssigung» bewirkt. , Die lignosulfonate in Mengen von 0,032 bis 0,16 # (wasserfreie Substanz* bezogen als r.Iasseprozent auf das eingesetzte, Zementgewicht) hydrophilisieren als tensidartige Verbindung die Oberfläche der gröberen und feineren Bestandteile der Betonraisohung. Gleichzeitig wirken Sulfoguajjakol-Kalium bzw. Kresulsulfonsäure in Mengen von 0,0028 bis 0,02 # und die anderen Ionen, d. s· Sulfationen mit den zugeordneten Kationen, vorzugsweise Kalium-, Natrium- und/oder Alkanolarainionen, insbesondere Triethanolamin, in Mengen von 0,004 bis 0,04 % als Peptisatoren auflösend auf vorhandene Mizellen sowohl der tensidisohen lignosulfonate als auch der Feinstkornbestandteile, insbesondere des Bindemittels. Es wird daduroh möglich, die angestrebte reine verflüssigende Wirkung im Sinne einer monomolekularen "Gleitschicht" der Tensidkomponente mit einem oberflächenaktiven Stoff an sioh geringer Schaumbildung bei kleinster Dosierung zu erreiohen und gleichzeitig die potentielle Schaumbildung mit der damit verbundenen Einführung von festigkeitsmindernden Iuftporen auf ein Minimum herabzusetzen, indem, wie in dem anwendungstechnischen Test nachgewiesen wird, eine deutliche Minderung der Schaumbildung durch die Bestandteile des konjunktiven Systems erreicht wird. Andererseits wird die Anwesenheit von Peptisatoren und den oben genannten Ionen in so geringen Grenzen gehalten, daß Treibwirkungen innerhalb der genannten Dosiermengen nioht auftreten.

Beispiele der Zusammensetzung geeigneter Stoffsysteme:

Beispiel 1

Zu 80 g einer Kaliumlignosulfonatlösung mit einer Trockensubstanz von 40 # werden zugemisoht: 4 g Sulfoguajakol-Kalium (fest) 4 g Kaliumsulfat (fest) 12 g Wasser

Es werden 100 g Produkt mit einem Trockengehalt von 40 % erhalten.

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Beispiel 2

Zu 80 g einer Natriumlignosulfonatlösung mit einer Trockensubstanz; von 40 #"werden zugemisoht: 2,5 g Kresolsulfonsäure

1.2 g Schwefelsäure

4.3 g Triäthanolamin 12 g Wasser

Es werden 100 g Produkt mit einem Trockengehalt von 40 # erhalten.

Das Stoffgemisch liegt jeweils als beständige wässrige lösung mit 40 # Trockengehalt vor, und als solches wird es dem Zement bzw. dem Anmachwasser mit 0,1 bis 0,5 Masseprozent (vom Zement gewioht) zudosiert.

Anwendungstechnischer Test zur Veransohauliohung der Wirkung:

einen Beton mit dem W/Z-Wert 0,5, dem 0,25 % einer konzentrierten Wirkstofflösung von 40 # Trookengehalt zugesetzt werden sollen, sind je kg Zement 2,5 g Wirkstofflösung anzuwenden, die der Anmachwasserraenge von 0,5 Liter zuzusetzen sind. Dieses Anmaohwasser hat dann einen Gehalt von 2 g/l Trockensubstanz. Den Produkten der Beispiele 1 und 2 werden die gleichen, aber unvermisohten Ha- bzw. K-LignosuIfonatlösungen gegenübergestellt, die zur Herstellung der Beispielprodukte verwendet wurden. In jedem Falle werden 5 g der 40 #igen Wirkstofflösung mit Wasser zu 1 Liter aufgefüllt und hiermit folgende Schaumprobe ausgeführt:

Je 30 ml der verdünnten lösungen werden in Schüttelzylinder von 100 ml Inhalt gegeben und nebeneinander mit 30 Wechselschlägen kräftig geschüttelt. Dann ist sofort die Stoppuhr zu drücken und nach 1 Minute die Schaumhöhe in Millimetern abzulesen. Sie ist bei den unvermischten Idgnosulfonaten mindestens doppelt so hoch als bei den erfindungsgemäßen Stoffgemischen.

Claims (1)

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   Erfindungsanspruch

   Verfahren zur Herstellung eines Betonverflüssiger3, besonders geeignet für warmbehandelte Betone, verwendbar auoh für Stahl und Spannbeton, auf Basis von lignosulfonsäuren, gekennzeichnet dadurch, daß das als beständige, flüssige, konzentrierte, wässrige lösung mit einem Trockengehalt von 40 % vorliegende Produkt, welches in Mengen von 0,1 bis 0,5 ^, vorzugsweise 0,25 % der Zementmasse zu dosieren ist, außer dem als grenzflächenaktive Substanz wirkenden Lignosulfonat als peptisierende Verbindungen Guajakol- oder Kresolsulfonsäure in Mengen von 2,5 bis 4,2 # sowie Alkali- und/oder Alkanolaminsulfat, vorzugsweise Triäthanolarainsulfat, in Mengen von 3,3 bis 8,5 # enthält, wobei der Rest zu den 40 # Trookengehalt aus Lignoßulfonat besteht. "

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