DE2948698A1

DE2948698A1 - Hydraulischer estrichmoertel

Info

Publication number: DE2948698A1
Application number: DE19792948698
Authority: DE
Inventors: Walter Vaduz Matt
Original assignee: CEMPRO AG
Current assignee: CEMPRO AG
Priority date: 1979-12-04
Filing date: 1979-12-04
Publication date: 1981-06-11
Also published as: NL8006621A; BE886500A

Description

Hydraulischer Estrichmörtel
Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulisch erhärtenden Mörtel für Estriche, insbesondere für schwimmende Estriche.
Schwimmende Estriche, die zur Verbesserung der Schall-und Wärmedämmung von Geschoßtrenndecken dienen, werden überwiegend aus Zementmörtel hergestellt. Andere Bindemittel sind entweder teurer, nur in begrenzten Mengen verfügbar oder sie haben sich für schwimmende Estriche nicht bewährt.
Das Prinzip schwimmender Estriche besteht darin, daß eine verhältnismäßig dünne Mörtelschicht - nach DIN 4109 ab 30 bzw. 35 mm Dicke - auf weichfedernden Dämmschichten "schwimmend" so aufgebracht wird, daß sie an jeder Stelle von den übrigen Teilen des Bauwerks durch diese Dämmschichten getrennt ist; es dürfen keine Schall-und Wärmebrücken zwischen Estrich und dem übrigen Bauwerk entstehen.
Von dieser dünnen Mörtelplatte wird gefordert, daß sie genügend hohe Biegezugfestigkeit besitzt, um unter den späteren Belastungen (auf ihrer labilen Unterlage) nicht durchzubrechen. Auch muß sie hohe Oberflächenfestigkeit erreichen, damit sie unter den oft nur mm-dünnen Bodenbelägen nicht durch Beanspruchung "zerwalkt" wird. Weiter muß die Zugfestigkeit der Mörtelplatte so hoch sein, daß beim Schwinden keine Rissebildung eintritt und ihre Oberfläche muß gleichmäßig eben und glatt sein, damit Bodenbeläge hierauf ohne weitere Vorarbeit direkt verlegt werden können. Außerdem muß der frische Mörtel derartiger Estriche eine Beschaffenheit aufweisen, die es möglich macht, ihn - mit Pumpendruck oder Druckluft - durch Rohrleitungen zu fördern.
Dies alles gleichzeitig und ausreichend zu erreichen ist außerordentlich schwierig. Zementmörtel unterliegen zwar (wie im Prinzip alle zemfflltgebundens Baustoffe) den bekannten Gesetzmäßigkeiten, deren Grundlege die bekannte Regel vom Wasserzementwert" ist. Nach diesen Gesetzmäßigkeiten lassen sich Betone (oder Zementmörtel, die ja nichts anderes sind, als Feinbetone) im Prinzip unschwer mit vorbestimmbarer Festigkeit und Güte rezeptieren und herstellen. Unabdingbare Voraussetzung dieser Regel vom Wasserzementwert (und jeglicher daraus abgeleiteter Beton technologie) ist aber die vollständige, hohlraumfreie Verdichtung des jeweiligen Betons. Erfolgt diese nicht, dann enthält der Beton Hohlräume, die seine Festigkeit herabsetzen. Weil keine Möglichkeit besteht, die Größenordnung eines solchen Hohlraumgehalts und seine Verteilung am eingebauten Estrich oder Beton meßtechnisch zu erfassen, vermag bei nicht hohlraumfreier Verdichtung von Beton oder Estrich niemand zu sagen, welche Festigkeit an einer bestimmten Stelle erreicht wurde.
Vollständige Verdichtung wird bei Beton entweder durch ausreichend weiche, selbstverdichtende Konsistenz erreicht oder durch geeignete Energiezufuhr, z. B. Stampfen oder Rütteln, die den inneren Reibungswiderstand des frischen Betons entsprechend überwindet.
Schwimmende Zementestriche können durch derartige Energiezufuhr nicht verdichtet werden1 weil die zugeführte Energie durch Verformung der darunter befindlichen Dämmschicht praktisch aufgezehrt wird. Sie in ausreichend weicher und deshalb selbstverdichtender Konsistenz zu verlegen, war bisher auch nicht möglich. Würde man nämlich Estrichmörtel mit so weicher Konsistenz auf die Weise herstellen, daß man seinen Anmachwassergehalt erhöht, dann würde er so stark entmischen, daß erstens bei jeder Art von Rohrförderung sofort "Stopfer" eintreten würden, was die Förderung unmöglich machte, zweitens würden sich beim Verlegen des Estrichs einerseits der schwerere Zuschlag vom leichteren Zementleim, andererseits, innerhalb des Zementleims, das leichtere Wasser vom schwereren Zement trennen; der Estrich würde infolge dieser Entmischung so schlechte Oberflächengüte erreichen, daß er unbrauchbar wäre.
Eine andere Möglichkeit, weiche, selbstverdichtende Konsistenz herbeizuführen, besteht darin, nicht nur die innachwasserienge zu erhöhen, sondern gleichzeitig entsprechend auch die Zementmenge. Dies würde die Entmischungsgefahr zwar beträchtlich (wahrscheinlich ausreichend) mildern, gegenüber üblichem Zementestrich, der im Durchschnitt Hohlraumgehalte von 10 - 20 % aufweist, aber Pestigkeits steigerungen von etwa 100 - 200 % bewirken. Festigkeitssteigerung bedeutet aber bei Beton und Zementiörtel gleichzeitig Vergrößerung der beim Schwinden auftretenden Kräfte! Weil Zementestrich durch Austrocknung, also von oben nach unten schwindet, treten dabei oben immer stärkere Schwindkräfte auf, als unten. Sind diese Kräfte ausreichend hoch, dann tritt bei einen derart dünnen Estrich, der ihnen nur wenig Eigengewicht entgegenzusetzen hat, konkave Verkrüniung auf, oder, in der Fachsprache des Estrichlegerhandwerks: Der Estrich schüsselt auil Schwimmende Estriche, deren Festigkeit in der beschriebenen Weise erhöht worden wäre, würden eo stark aufschüsseln, daß sie unbrauchbar wären.
Dasselbe gilt fär Estrich, bei dem die konsistenzverringernde Wirkung höherer Zementleimdosierung ganz oder teilweise ersetzt wird durch die Wirkung entsprechend stark wirkender "Verflüssiger" (Fließmittel), mit denen sich u.U. ebenfalls selbstverdichtende Konsistenz erreichen ließe. Das Ergebnis wäre ii Effekt Jedoch gleich: Die festigkeitsmindernde Wirkung des vorherigen Hohlraumgehalts fällt weg und deshalb erreicht der Estrich Jetzt die Pestigkeiten, die seines Wasserzementwert nach betontechnischen Gesetzmäßigkeiten entsprechen. Diese Festigkeiten wären aber so hoch, daß Schwindkräfte auftreten würden, die - siehe oben - einen schwimmenden Estrich üblichen Aufbaus und üblicher Dicke unbrauchbar machen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen zementgebundenen Estrichmörtel zu entwickeln, der selbstverdichtende Konsistenz besitzt, durch Rohrleitungen gefördert werden kann, dabei und beim Verarbeiten trotz seiner weichen Konsistenz nicht entmischt und trotz hohlraumfreier Verdichtung keine wesentlich höheren Festigkeiten erreicht, als sie von zementgebundenen schwimmenden Estrichen gefordert werden1 so daß bei seinem 8chwinden auch keine, zumindest keine wesentlich höheren Schwindkräfte auftreten, die Verkrümmungen verursachen könnten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der hydraulische Estrichmörtel enthalt: als Fließmittel: Auf der Basis von Melamin-Eormaldehyd-Kondensationsprodukten und/oder sulfonierten Formaldehyd-Naphthalinkondensat und/oder Ligninsulfonat oder aus Sondensationen hieraus hergestelltes Fließmittel.
als Binder: Zusammen vermahlener Portlandzement, tonhaltiger Kalkmergel, Ton- und Schwachbrandklinker.
als Beschleuniger: 2,5 - 25% des Bindergewichtes Tonerde-Schmelzzement oder 10 - 25 * Gips, bezogen auf das Bindergewicht und ortsüblichen gewaschenen Sand, wobei der Anteil des Fließmittels 0,1 - 0,6 Gew.°s, des Binders 15 - 30 Gew.*, des Sandes 50 - 72 Gew.% und des Wassers 7.5 - 20 Gew.-,6 beträgt.
Zwar ist ein ähnlicher Binder durch die DE-PS 19 21 084 bekannt geworden, jedoch ist mit einem Binder dieser bekannten Zusammensetzung die erstellung eines schwimmenden Estriches nicht möglich, weil er zu langsam erhärtet und er keine ausreichende Festigkeit erreicht. Der gemäß der Erfindung verwendete Binder enthält jedoch einen gegenüber dem bekannten Binder höherwertigen Zement.
Dieser Binder bewirkt, daS der erfindungsgemäße Estrichmörtel sich leichter und einfacher fördern läßt als jeder bekannte für Estriche verwendete Zementmörtel und daß der erfindungsgemäße Mörtel eine weichbreiig-fließfähige, völlig selbstverdichtende Konsistenz besitzt und mit großer Regelmäßigkeit genau bestimmbare Festigkeiten erreicht, die im erforderlichen Umfang über den geforderten Mindestfestigkeiten liegen, ohne daß Verkrümmungen (AufschUsselungen) oder größere Schwindspannungen auftreten als beim bekannten Estrich. Dieser Binder im Zusammenhang mit dem erwähnten Fließmittel weist eine sehr hohe Sicherheit gegen Entmischen auf. Die erfindungsgemäß hergestellten Estriche weisen eine kratzfeste harte Oberfläche auf, die sowohl absolut als auch im Verhältnis zur jeweiligen Druckfestigkeit erheblich härter ist als diejenige der bekannten Estriche.
Als Fließmittel, das eine hohe Dispergierwirkung besitzt, eignet sich beispielsweise sulfoniertes Formaidehyd-Naphthalinkondensat.
Diese Dispergierwirkung führt zu einer besseren Verteilung des Zementes im Anmachwasser des Mörtels, so daß allein über diese bessere 'tBindemittelaufschließung" eine regelmäßig zwischen 5 und 10 % größere Festigkeit als bei den bekannten vergleichbaren Estrichen erreicht wird. Die verbesserte Bindemittelaufschließung führt zur Vergrößerung der "inneren Oberfläche" des Zementleims und dadurch zu einem entsprechend höheren Wasserrückhaltevermögen, so daß mit einem derartig zusammengesetzten Fließmittel Estrich-Mörtel hergestellt werden können, die auch bei sehr hohen Wasserzementwerten kein Wasser anstoßen und völlig entmischungsfrei bleiben. Der auf diese Art stabilisierte Zementleim hat in Verbindung mit dem vorerwähnten Bindemittel den Vorteil, daß der hieraus hergestellte erfindungsgemäße Estrichmörtel sich einerseits nicht entmischt, andererseits jedoch die oben beschriebenen Anforderungen erfüllt, ohne zu hohe Festigkeiten zu erreichen, die zu Krümmungen oder Schwindrissen führen wurden. Da der vorerwähnte Binder einen hohen Feinheitsgrad aufweist, wirkt dieser in dem damit hergestellten Estrichmörtel thixotropierend und verhindert dadurch Eatmischungen. Außerdem kann man dem erfindungsgemäßen Estrichmörtel größere Mengen des Binders zusetzen, ohne daß die Festigkeit des Mörtels zu hoch wird. Auch ergibt der erfindungsgemäi3 verwendete Binder einen Bindemittelleim mit niedrigem Heibungswiderstand, so daß die Wirkung des vorerwähnten Fließmittels hierdurch unterstützt wird.
Ohne den erfindungsgemäß zugesetzten Beschleuniger würde ein aus dem vorerwähnten Bindemittel hergestellter Mörtel verhältnismäßig langsam erstarren und erst nach unwirtschaftlich langer Wartezeit geglättet und nachbehandelt werden können und außerdem längere Sperrfristen erforderlich machen, die den Baufortschritt behindern. Langsames Erstarren und Erhärten erhöht jedoch die Gefahr der Rissebildung infolge des früh einsetzenden Schwindens. Durch den Zusatz des erfindungsgemäßen Beschleunigers wird demgegenüber die Anfangsfestigkeit des Estrichs erhöht, wobei insbesondere bei Verwendung von Gips die Endfestigkeit kaum beeinträchtigt wird. Mit diesem Beschleuniger wird nicht nur der Reaktionsablauf beschleunigt, sondern, insbesondere bei Verwendung von Gips als Beschleuniger, völlig überraschenderweise die Oberflächenfestigkeit nochmals deutlich verbessert. Außerdem werden die Schwindspannungen und die daraus resultierende Neigung des Estrichs, sich zu verkrümmen, verringert. Zusätzlich können auch 3 - 4 % bezogen auf das Bindergewicht Kalziumchlorid zugegeben werden, das ebenfalls als Beschleuniger wirkt.
Der erfindungsgemäße Estrichmörtel hat darüberhinaus den Vorteil, daß er mit jedem ortsüblichen, gewaschenen Sand hergestellt werden kann und nicht die bisher üblichen Anforderungen an Körnung und Kornzusammensetzung der Zuschlagstoffe zum Estrich stellt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß er mit niedrigem Zeit- und Energieaufwand gemischt und gefördert werden kann und sich wesentlich leichter, einfacher und schneller verarbeiten läßt als herkömmlicher Zementestrich. Schließlich weist der aus dem erfindungsgemäßen Estrichmörtel hergestellte Estrich eine wesentlich gleichmäßigere und dichtere Struktur und deshalb eine gleichmäßigere Festigkeits-und Spannungsverteilung auf als herkömmlicher Zementestrich, er erreicht eine vergleichsweise hohe Oberflächenfestigkeit und, da der Estrichmörtel sich sehr einfach und gleichmäßig glätten läßt, braucht auf den fertigen Estrich vor der Verlegung des Oberbelags keine weitere Glättschicht mehr aufgetragen zu werden.
Bei bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Estrichmörtel einen Binder auf, der 25 - 75 Gew.% Portlandzement, 72 - 20 Gew.% eines Kalkmergels mit mindestens 5 % Tonanteil, 2,5 - 12 Gew.% eines schwach gebrannten Zementklinkers (Schwachbrand) enthält.
Der gebrannte Zementklinker ist vorzugsweise Lepolofenklinker mit einem Litergewicht (bestimmt aus der Fraktion 5 - 7 mm) von weniger als 1000 g pro Liter, vorzugsweise 600 - 800 g pro Liter, wobei allerdings eine restlose Entsäuerung des Rohmaterials gewährleistet sein muß.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Estrichmörtels enthält der Binder 55 - 65 Gew.* Portlandzement, 36 Gew.% Kalkmergel mit mindestens 5 Gew.% Ton, 4 Gew.°> schwach gebrannten Lepolofenklinker.
Dem als Beschleuniger eingesetzten Gips können bei einer Ausführungsform der Erfindung 0,3 bis 0,4 Gew.% des Gipses Phosphorpentoxyd beigemischt sein. Der Anteil des sulfonisierten Formaldehyd-Naphthalin-Kondensstes kann beispielsweise 0,53 % des ßindergewichtes betragen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Estrichmörtel im wesentlichen aus 21 - 29 % Binder, 52 - r78 s SRnd, 15 - 19 9' Wasser und 2,5 - 6,2 9' Gips oder 0,5 - 7 % Tonerdezement, jeweils auf das Mörtelgewicht bezogen, zuzüglich des Fließmittels.

Claims

Patentansprüche 1. Hydraulischer Mörtel für Estriche, insbesondere für schwimmende Estriche, dadurch gekennzeichnet, daß er enthält: als Fließmittel: Auf der Basis von Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten und/oder sulfonierten Formaldehyd-Naphthalinkondensat und/oder Ligninsulfonat oder aus Kondensationen hieraus hergestelltes Fließmittel.

als Binder: Zusammengemahlener Portlandzement, tonhaltiger Kalkmergel, Ton- und Schwachbrandklinker als Beschleuniger: 2,5 - 25 % des Bindergewichtes Tonerdechmelzzement oder 10 bis 25 % Gips, bezogen auf das Bindergewicht und ortsüblichen gewaschenen Sand, wobei der Anteil des Fließmittels 0,1-0,6 Gew.%, des Binders 15 - 30 Gew.%, des Sandes 50 - 72 Gew.% und des Wassers 7,5 - 20 Gew.% des angemachten Mörtels beträgt.
2. Estrichmörtel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Binder 25 - 75 Gew.% Portlandzement, 72 - 20 Gew.% eines Kalkmergels mit mindestens 5 Tonanteil, 2,5 - 12 Gew.uS eines schwach gebrannten Zementklinkers enthält, (jeweils auf das Bindergewicht bezogen).
3. Estrichmörtel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Binder 55 - 65 Gew.3/o Portlandzement, 36 Gew.% Kalkmergel mit mindestens 5 Gew.% Ton, 4 Gew.% schwach gebrannter Lepolofenklinker enthält.
4. Estrichmörtel nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß als Fließmittel sulfoniertes Formaldehyd-Naphthalin-Kondensat verwendet ist.
5. Estrichmörtel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des sulfonierten Formaldehyd-Naphthalin-Kondensats 0,5 - 1,5 9' des Bindergewichts beträgt.
6. Estrichmörtel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleuniger Calziumchlorid enthält.
7. Estrichmörtel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem als Beschleuniger eingesetzten Gips 0,3 - 0,4 Gew. % des Gipses Phosphorpentoxyd beigemischt ist.