[go: up one dir, main page]

DE102006020880A1 - Pulverförmige Zubereitung, enthaltend ein hydraulisches Bindemittel und ein pyrogenes Metalloxid - Google Patents

Pulverförmige Zubereitung, enthaltend ein hydraulisches Bindemittel und ein pyrogenes Metalloxid Download PDF

Info

Publication number
DE102006020880A1
DE102006020880A1 DE102006020880A DE102006020880A DE102006020880A1 DE 102006020880 A1 DE102006020880 A1 DE 102006020880A1 DE 102006020880 A DE102006020880 A DE 102006020880A DE 102006020880 A DE102006020880 A DE 102006020880A DE 102006020880 A1 DE102006020880 A1 DE 102006020880A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydraulic binder
metal oxide
alkyl
aryl
cement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102006020880A
Other languages
English (en)
Inventor
Christoph Dr. Tontrup
Brigitte Grinschgl
Anne Heiseler
Jürgen Dr. Meyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Degussa GmbH filed Critical Degussa GmbH
Priority to DE102006020880A priority Critical patent/DE102006020880A1/de
Priority to EP07727571A priority patent/EP2018354A1/de
Priority to JP2009508280A priority patent/JP2009536141A/ja
Priority to MX2008013838A priority patent/MX2008013838A/es
Priority to US12/299,395 priority patent/US20090266273A1/en
Priority to CNA2007800163420A priority patent/CN101437773A/zh
Priority to PCT/EP2007/053099 priority patent/WO2007128626A1/en
Priority to TW096115602A priority patent/TW200811076A/zh
Publication of DE102006020880A1 publication Critical patent/DE102006020880A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • C04B40/0042—Powdery mixtures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Pulverförmige Zubereitung, enthaltend wenigstens ein hydraulisches Bindemittel mit einem d<SUB>50</SUB>-Wert der Partikelgrößenverteilung von < 15 µm und wenigstens ein pyrogenes Metalloxid mit einem Anteil 20 bis 600 m<SUP>2</SUP> Oberfläche/100 g hydraulisches Bindemittel. Verwendung der pulverförmigen Zubereitung zur Herstellung von hydraulische Bindemittel enthaltenden Produkten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zubereitung enthaltend ein hydraulisches Bindemittel und ein pyrogenes Metalloxid.
  • Es ist bekannt, bei der Betonherstellung reaktive Füllstoffe wie beispielsweise Mikrosilika oder pyrogene Oxide einzusetzen, die eine puzzolanische Reaktivität und einen Fülleffekt aufweisen und daher eine Verbesserung der Kontaktzone zwischen Zementstein und Gesteinskörnung bewirken. Diese Stoffe werden nach dem Stand der Technik getrennt von den Bindemitteln in Form von Pulvern oder Dispersionen der Betonherstellung zugegeben. Es ist weiterhin bekannt, dass hydraulische Bindemittel, insbesondere feinstteiliger Zement, ein schlechtes Fliessverhalten zeigt. Daher kann es zu einer ungenauen, schwankenden Dosierung der hydraulischen Bindemittel bei der Herstellung eines Betones kommen, was die Eigenschaften von Frischbeton und Fertigbeton negativ beeinflussen kann.
  • Weiterhin neigt feinstteiliger Zement zum Verbacken: Durch die Luftfeuchtigkeit wachsen die Zementkörner wieder zusammen. Je feiner der Zement zerkleinert wird, desto stärker tritt dieser Effekt auf, da die spezifische Oberfläche immer höher wird. Durch Verbacken wird der gewünschte Effekt einer Festigkeitssteigerung von Beton oder Mörtel, die mittels einer energieintensiven Zerkleinerung des Rohstoffes erhalten wurde, wieder rückgängig gemacht, da die verbackene Oberfläche nicht mehr für die Hydratationsreaktion zur Verfügung steht.
  • Technische Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Form der Darreichung eines hydraulischen Bindemittels zu finden, die dessen problemlose Dosierung ermöglicht, ein Verbacken vermeidet und gleichzeitig die Eigenschaften des hergestellten Betones oder Mörtels positiv beeinflusst.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine pulverförmige Zubereitung, enthaltend wenigstens ein hydraulisches Bindemittel mit einem d50-Wert der Partikelgrößenverteilung von < 15 μm und wenigstens ein pyrogenes Metalloxid mit einem Anteil 20 bis 600 m2 Oberfläche/100 g hydraulisches Bindemittel.
  • Die erfindungsgemäße Zubereitung zeigt im angegebenen Bereich des pyrogenen Metalloxid eine deutlich verbesserte Fließfähigkeit, die es ermöglicht, die Zubereitung exakt zu dosieren, ohne die Eigenschaften eines mit der erfindungsgemäßen Zubereitung erhaltenen Frischbetones oder Frischmörtels nachteilig zu beeinflussen.
  • Anteile an pyrogenem Metalloxid von mehr als 600 m2 Oberfläche/100 g hydraulisches Bindemittel führen zu einer unerwünschten Verdickung des Frischbetones oder Frischmörtels. Bei Anteilen von weniger als 20 m2 Oberfläche/100 g hydraulisches Bindemittel wird die Fließfähigkeit, im Vergleich mit einem hydraulischen Bindemittel, welches kein pyrogenes Metalloxid enthält, nur unwesentlich erhöht und/oder die Neigung zum Verbacken nur unwesentlich reduziert.
  • Unter einem hydraulischem Bindemittel ist ein Bindemittel zu verstehen, welches mit zugegebenem Wasser spontan erhärtet. Dies sind beispielsweise Zement sowie hydraulische Kalke. Die erfindungsgemäße Zubereitung enthält vorzugsweise Zement.
  • Das hydraulische Bindemittel kann vorzugsweise ein Feinstzement mit einem d50-Wert der Partikelgrößenverteilung von < 10 μm und insbesondere d50 < 7 μm sein.
  • Unter einem hydraulische Bindemittel enthaltenden Produkt ist ein Produkt zu verstehen, das aufgrund der Reaktion des hydraulischen Bindemittels mit Wasser ausgehärtet ist. Dies sind zum Beispiel Betone und Mörtel.
  • Das Produkt kann auch Zuschläge enthalten. Zuschläge sind inerte Substanzen, die aus ungebrochenen oder gebrochenen Körnern (z.B. Steine, Kies), aus natürlichen (z.B. Sand) oder künstlichen mineralischen Stoffen bestehen.
  • Demzufolge gehören zu den hydraulischen Bindemittel enthaltenden Produkte sowohl die erhärteten hydraulischen Bindemittelleime (d.h. hergestellt aus hydraulischem Bindemittel und Wasser ohne Zuschläge) als auch Konglomerate (d.h. hergestellt aus einem Gemische von hydraulischem Bindemittel, Zuschlägen und Wasser).
  • Beispiele für Konglomerate sind hydraulische Mörtel (Mischung aus hydraulischem Bindemittel, Wasser und feinen Zuschlägen) und Betone (Mischung aus hydraulischem Bindemittel, Wasser, groben und feinen Zuschlägen).
  • Unter pyrogen sind durch Flammenoxidation und/oder Flammenhydrolyse erhaltene Metalloxidpartikel zu verstehen. Dabei werden oxidierbare und/oder hydrolysierbare Ausgangstoffe in der Regel in einer Wasserstoff-Sauerstoffflamme oxidiert beziehungsweise hydrolysiert. Als Ausgangsstoffe für pyrogene Verfahren können organische und anorganische Stoffe eingesetzt werden. Besonders geeignet sind beispielsweise die gut verfügbaren Chloride, wie Siliciumtetrachlorid, Aluminiumchlorid oder Titantetrachlorid. Geeignete organische Ausgangsverbindungen können beispielsweise Alkoholate, wie Si(OC2H5)4, Al(OiC3H7)3 oder Ti(OiPr)4 sein. Die so erhaltenen Metalloxidpartikel sind weitestgehend porenfrei und weisen auf der Oberfläche freie Hydroxylgruppen auf. In der Regel liegen die Metalloxidpartikel wenigstens teilweise in Form aggregierter Primärpartikel vor. In der vorliegenden Erfindung werden Metalloidoxide, wie beispielsweise Siliciumdioxid, als Metalloxid bezeichnet.
  • Das in der erfindungsgemäßen Zubereitung vorliegende pyrogene Metalloxid weist vorzugsweise eine BET-Oberfläche von 20 bis 400 m2/g auf.
  • Die erfindungsgemäße Zubereitung kann vorteilhafterweise Siliciumdioxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, Zirkondioxid, Silicium-Aluminium-Mischoxid, Silicium-Titan-Mischoxid, Titan-Aluminium-Mischoxid und/oder Alkalimetall-Siliciumdioxid-Mischoxid enthalten.
  • Besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Zubereitung, die Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Titandioxid enthält. Insbesondere sind als pyrogene Metalloxide die in Tabelle 1 genannten AEROSIL®- und AEROXIDE®-Typen, Degussa AG, geeignet.
  • Weiterhin können folgende Typen eingesetzt werden: CAB-O-SILTM LM-150, LM-150D, M-5, M-5P, M-5DP, M-7D, PTG, HP-60; SpectrAlTM 51, 81, 100; alle Cabot Corp.; HDK® S13, V15, V15P, N20, N20P, alle Wacker; REOLOSILTM QS-10, QS-20, QS-30, QS-40, DM-10, alle Tokuyama.
  • Die pyrogenen Metalloxide können auch in oberflächenmodifizierter Form vorliegen. Bevorzugt können hierzu die folgenden Silane, einzeln oder als Mischung, eingesetzt werden:
    Organosilane (RO)3Si(CnH2n+1) und (RO)3Si(CnH2n-1
    mit R = Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, Butyl und n = 1–20.
    Organosilane R'x(RO)ySi(CnH2n+1) und R'x(RO)ySi(CnH2n-1)
    mit R = Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, Butyl; R' = Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, Butyl; R' = Cycloalkyl; n = 1–20; x + y = 3, x = 1, 2; y = 1, 2. Tabelle 1: Für die erfindungsgemäße Zubereitung geeignete Metalloxide
    Figure 00050001
    • * SiO2/Al2O3
    • Halogenorganosilane X3Si(CnH2n+1) und X3Si(CnH2n-1) mit X = Cl, Br; n = 1–20.
    • Halogenorganosilane X2(R')Si(CnH2+1) und X2(R')Si(CnH2n-1) mit X = Cl, Br, R' = Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, Butyl-; R' = Cycloalkyl; n = 1–20
    • Halogenorganosilane X(R')2Si(CnH2n+1) und X(R')2Si(CnH2n-1) mit X = Cl, Br; R' = Alkyl, wie Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, Butyl-; R' = Cycloalkyl; n = 1–20
    • Organosilane (RO)3Si(CH2)m-R' mit R = Alkyl, wie Methyl-, Ethyl-, Propyl-; m = 0, 1–20; R' = Methyl, Aryl wie -C6H5, substituierte Phenylreste, C4F9, OCF2-CHF-CF3, C6F13, OCF2CHF2, NH2, N3, SCN, CH=CH2, NH-CH2-CH2-NH2, N-(CH2-CH2-NH2)2, OOC(CH3)C=CH2, OCH2-CH(O)CH2, NH- CO-N-CO-(CH2)5, NH-COO-CH3, NH-COO-CH2-CH3, NH-(CH2)3Si(OR)3, Sx-(CH2)3Si(OR)3, SH, NR'R''R''' mit R' = Alkyl, Aryl; R'' = H, Alkyl, Aryl; R''' = H, Alkyl, Aryl, Benzyl, C2H4NR''''R''''' mit R'''' = H, Alkyl und R''''' = H, Alkyl.
    • Organosilane (R'')x(RO)ySi(CH2)m-R' mit R'' = Alkyl, x + y = 3; Cycloalkyl, x = 1, 2, y = 1, 2; m = 0, 1 bis 20; R' = Methyl, Aryl, wie C6H5, substituierte Phenylreste, C4F9, OCF2-CHF-CF3, C6F13, OCF2CHF2, NH2, N3, SCN, CH=CH2, NH-CH2-CH2-NH2, N-(CH2-CH2-NH2)2, OOC(CH3)C=CH2, OCH2-CH(O)CH2, NH-CO-N-CO-(CH2)5, NH-COO-CH3, NH-COO-CH2-CH3, NH-(CH2)3Si(OR)3, Sx-(CH2)3Si(OR)3, SH, NR'R''R''' mit R' = Alkyl, Aryl; R'' = H, Alkyl, Aryl; R'' = H, Alkyl, Aryl, Benzyl, C2H4NR''''R''''' mit R'''' = H, Alkyl und R''''' = H, Alkyl.
    • Halogenorganosilane X3Si(CH2)m-R' X = Cl, Br; m = 0, 1–20; R' = Methyl, Aryl wie C6H5, substituierte Phenylreste, C4F9, OCF2-CHF-CF3, C6F13 O-CF2-CHF2, NH2, N3, SCN, CH=CH2, NH-CH2-CH2-NH2, N-(CH2-CH2-NH2)2, -OOC(CH3)C=CH2, OCH2-CH(O)CH2, NH-CO-N-CO-(CH2)5, NH-COO-CH3, -NH-COO-CH2-CH3, -NH-(CH2)3Si(OR)3, -Sx-(CH2)3Si(OR)3, wobei R = Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und x = 1 oder 2, SH.
    • Halogenorganosilane RX2Si(CH2)mR' X = Cl, Br; m = 0, 1–20; R' = Methyl, Aryl wie C6H5, substituierte Phenylreste, C4F9, OCF2-CHF-CF3, C6F13, O-CF2-CHF2, NH2, N3, SCN, CH=CH2, NH-CH2-CH2-NH2, N-(CH2-CH2-NH2)2, -OOC(CH3)C=CH2, OCH2-CH(O)CH2, NH-CO-N-CO-(CH2)5, NH-COO-CH3, -NH-COO-CH2-CH3, -NH-(CH2)3Si(OR)3, -Sx-(CH2)3Si(OR)3, wobei R = Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und x = 1 oder 2, SH.
    • Halogenorganosilane R2XSiCH2)mR' X = Cl, Br; m = 0, 1–20; R' = Methyl, Aryl wie C6H5, substituierte Phenylreste, C4F9, OCF2-CHF-CF3, C6F13, O-CF2-CHF2, NH2, N4, SCN, CH=CH2, NH-CH2-CH2-NH2, N-(CH2-CH2-NH2)2, -OOC(CH3)C=CH2, OCH2-CH(O)CH2, NH-CO-N-CO-(CH2)5, NH-COO-CH3, -NH-COO-CH2-CH3, -NH-(CH2)3Si(OR)3, -Sx-(CH2)3Si(OR)3, wobei R = Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und x = 1 oder 2, SH.
    • Silazane R'R2SiNHSiR2R' mit R, R' = Alkyl, Vinyl, Aryl.
    • Cyclische Polysiloxane D3, D4, D5 wobei unter D3, D4 und D5 cyclische Polysiloxane mit 3, 4 oder 5 Einheiten des Typs -O-Si(CH3)2 verstanden wird, z.B.
    • Octamethylcyclotetrasiloxan = D4
      Figure 00070001
    • Polysiloxane bzw. Silikonöle des Typs
      Figure 00070002
      mit R = Alkyl, Aryl, (CH2)n-NH2, H R' = Alkyl, Aryl, (CH2)n-NH2, H R'' = Alkyl, Aryl, (CH2)n-NH2, H R''' = Alkyl, Aryl, (CH2)n-NH2, H Y = CH3, H, C2H2z+1 mit z = 1–20, Si(CH3)3, Si(CH3)2H, Si(CH3)2OH, Si(CH3)2(OCH3), Si(CH3)2(C2H2z+1) wobei R' oder R'' oder R''' (CH2)2-NH2 und z = 1–20, m = 0, 1, 2, 3, ... ∞, n = 0, 1, 2, 3, ... ∞, u = 0, 1, 2, 3, ... ∞ ist.
  • Bevorzugt können als Oberflächenmodifizierungsmittel folgende Stoffe eingesetzt werden: Octyltrimethoxysilan, Octyltriethoxysilan, Hexamethyldisilazan, 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltriethoxysilan, Hexadecyltrimethoxysilan, Hexadecyltriethoxysilan, Dimethylpolysiloxan, Glycidyloxypropyltrimethoxysilan, Glycidyloxypropyltriethoxysilan, Nonafluorohexyltrimethoxysilan, Tridecaflourooctyltrimethoxysilan, Tridecaflourooctyltriethoxysilan, Aminopropyltriethoxysilan.
  • Besonders bevorzugt können Octyltrimethoxysilan, Octyltriethoxysilan und Dimethylpolysiloxane eingesetzt werden.
  • Geeignete oberflächenmodifizierte Metalloxide können beispielsweise aus den in Tabelle 2 genannten AEROSIL®- und AEROXIDE®-Typen ausgewählt werden.
  • Weiterhin können strukturmodifizierte Metalloxide, wie beispielsweise in EP-A-1199336, DE-A-10239423, DE-A-10239424 oder WO2005095525 offenbart, verwendet werden.
  • Das in der erfindungsgemäßen Zubereitung vorliegende pyrogene Metalloxid wird in der Regel als Pulver eingebracht. Es ist jedoch auch möglich das pyrogene Metalloxid in Form einer Dispersion einzubringen. Vorzugsweise handelt es sich dabei um hochgefüllte Dispersionen mit einem Gehalt von wenigstens 30 Gew.-%, bezogen auf die Dispersion.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Feuchte der pulverförmigen Zubereitung im Vergleich zur Feuchte der Zubereitung vor Aufsprühen der Dispersion um maximal 5% und besonders bevorzugt maximal 1,5% zunimmt. So kann beispielsweise vor Aufsprühen das hydraulische Bindemittel eine Feuchte von 2%, nach dem Aufsprühen von maximal 7% und besonders bevorzugt maximal 3,5% Feuchte aufweisen. Durch die geringe Zunahme der Feuchte ist gewährleistet, dass die Zubereitung auch nach dem Aufsprühen pulverförmig vorliegt. Das Aufsprühen kann nach den dem Fachmann bekannten Verfahren mittels Zerstäubung wässeriger Dispersionen erfolgen.
  • Tabelle 2: Für die erfindungsgemäße Zubereitung geeignete oberflächenmodifizierte Metalloxide
    Figure 00090001
  • Das Einbringen der Dispersion kann vorzugsweise durch Aufsprühen in Form feiner Tröpfchen erfolgen. Hierdurch kann ein Verbacken des hydraulischen Bindemittels weitestgehend verhindert werden.
  • Bevorzugt kann eine erfindungsgemäße Zubereitung sein, die 40 bis 400 m2 Oberfläche/100 g Zement, insbesondere 60 bis 300 m2 Oberfläche/100 g Zement, eines pyrogenen Siliciumdioxides mit einer BET-Oberfläche von 90 bis 300 m2/g und Feinstzement mit einem d50-Wert der Partikelgrößenverteilung von < 10 μm und insbesondere d50 < 7 μm enthält.
  • Weiterhin kann eine erfindungsgemäße Zubereitung bevorzugt sein, die 20 bis 200 m2 Oberfläche/100 g Zement, insbesondere 25 bis 100 m2 Oberfläche/100 g Zement, eines pyrogenen Titandioxides mit einer BET-Oberfläche von 40 bis 100 m2/g und Feinstzement mit einem d50-Wert der Partikelgrößenverteilung von < 10 μm und insbesondere d50 < 7 μm enthält.
  • Weiterhin kann eine erfindungsgemäße Zubereitung bevorzugt besonders sein, die 40 bis 600 m2 Oberfläche/100 g Zement, insbesondere 100 bis 300 m2 Oberfläche/100 g Zement, eines hydrophobierten pyrogenen Siliciumdioxides mit einer BET-Oberfläche von 100 bis 300 m2/g und Feinstzement mit einem d50-Wert der Partikelgrößenverteilung von < 10 μm und insbesondere d50 < 7 μm enthält.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Zubereitung zur Herstellung von hydraulische Bindemittel enthaltenden Produkten, wie Betone und Mörtel.
  • Beispiele
  • Herstellung eines Feinstzements: Der Feinstzement wird in Anlehnung an Zoz H. et al. (Cement, Lime, Gypsum, Vol. 57, p 60–70, 2004) hergestellt. Es wird eine Hochenergie-Kugelmühle (Zoz-Simloyer CM 05) mit Stahlkugeln eingesetzt. Die Rotordrehzahl beträgt 550 l/min, die Mahldauer 15 min. Als Ausgangsmaterial wird ein Standardzement (CEM I 32,5 R) verwendet. Die Korngrößenverteilung des Zements wird mit einem herkömmlichen Laserbeugungsmessgerät (Horiba LA-920) in Isopropanol durchgeführt. Vor der Messung wird für eine Dauer von 2 min die Probe mit dem eingebauten Ultraschall behandelt, um lose Agglomerate der Zementkörner zu dispergieren. Als Kriterium für die Zerkleinerung des Zements wird der Medianwert der Korngrößenverteilung verwendet (d50-Wert). Dieser betrug bei dem Ausgangsmaterial 18 μm und bei dem vermahlenen Feinstzement 6 μm.
  • Beispiel 1: Fließverhalten
  • Der Feinstzement und die pyrogenen Metalloxidpulver werden für 5 min in einem Somakon-Mischer bei 1000 Upm gemischt. Danach wird bestimmt, ob die Mischung aus einem bestimmten Glasauslaufsgefäß ausläuft oder nicht (Verwendung von Glasauslaufsgefäßen zur Bestimmung der Fliessverhaltens sind in Schriftenreihe Pigmente Nr. 31, Degussa AG beschrieben). Das Glasauslaufsgefäß ist einem Rundsilo mit konischem Auslass nachempfunden: Gesamthöhe des Gefäßes beträgt 80 mm, Konushöhe 12,8 mm, innere Durchmesser zylindrischer Teil 36,5 mm, innerer Durchmesser Auslauföffnung 24 mm. Das Glasauslaufsgefäß wird bis zum Rand mit Probenmaterial gefüllt und 10 s stehengelassen, um das Absetzten des Pulvers zu gewährleisten. Danach wird das Gefäß angehoben und der Auslass somit geöffnet. Es wird dann notiert, ob das Probenmaterial aus dem Gefäß fließt oder nicht.
  • Tabelle 3 zeigt den Einfluss unterschiedlicher Mengen an pyrogenem Metalloxidpulver auf das Fließverhalten des oben hergestellten Feinstzementes.
  • Der Feinstzement, ohne Zusatz von pyrogenem Metalloxidpulver, fließt nicht aus dem Glasgefäß, was zeigt, dass er nur schlecht dosierbar ist.
  • Tabelle 3 zeigt, dass Feinstzement durch Zusatz von pyrogenen Metalloxidpulvern zum Fliessen gebracht werden kann, wenn deren Anteil größer 20 m2 Oberfläche/100 g hydraulisches Bindemittel beträgt. Tabelle 3: Fließverhalten in Gegenwart von pyrogenem SiO2
    Figure 00120001
    • $) AEROSIL®, Degussa AG; *) m2 Oberfläche/100 g Zement
  • Beispiel 2: Verbacken von Feinstzement
  • Die Neigung pulverförmiger Produkte bei der Stapelung in Säcken oder im Silo zum Zusammenbacken kann durch Messung der Druckfestigkeit bestimmt werden (Schriftenreihe Pigmente Nr. 31, Degussa AG). In einen Stahlzylinder mit 50 mm Innendurchmesser wird das zu beurteilende Pulver etwa 20 mm hoch eingefüllt und mit einem Druckstempel von 1,2 kg Gewicht, der genau in den Stahlzylinder passt, belastet. Das Material wird dann 4 Tage bei 20°C und ca. 60% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Nach den 4 Tagen wird der Zylinder entfernt und die so entstandene Tablette gemäß Tabelle 4 beurteilt.
  • Der Zement ohne pyrogenes Siliciumdioxid wurde mit der Note 6 bewertet, d.h. es entstand eine fest geformte Tablette. Dies bedeutet, dass ein solcher Zement sehr stark zum Verbacken neigt. Tabelle 5 zeigt, dass durch Zusatz von pyrogenem Siliciumdioxid zumindest ausreichende Bewertungen erreicht werden können, wenn eine entsprechende Menge hinzugegeben wird. Die Proben sind nur locker verbacken und zerfallen unter Fingerdruck feinst. Bei den erfindungsgemäßen Zubereitungen mit zumindest ausreichender Bewertung ist gewährleistet, dass die bei der Herstellung des Frischbetons auftretenden Scherkräfte genügen, um den Zement vollständig zu dispergieren. Nur in diesem Fall kann das Potential des Feinstzements zum Ausbilden einer hohen Festigkeit voll genutzt werden. Bei Benotungen von 5 und 6 ist dies nicht der Fall: ein Teil der Zerkleinerung wird durch Verbacken bei der Lagerung wieder rückgängig gemacht. Weiterhin zeigen die Beispiele mit Aerosil® 200 und Aerosil® R972 in Tabelle 5, dass das Verbacken des hydraulischen Bindemittels nicht durch immer größere Mengen an pyrogenen Metalloxiden immer weiter reduziert werden kann. Auch sind für die Praxis Verbackungseigenschaften, die mit der Note „3" benotet werden (Zugabe von Aerosil® R812) häufig gar nicht notwendig und geringere Zugaben würden zu einer wirtschaftlicheren Lösung der Problemstellung führen. Es existiert also abhängig von der Art des hydraulischen Bindemittels und des pyrogenen Metalloxides ein Optimum zwischen der gewünschten Reduzierung der Verbackungsneigung und einer unerwünschten Steigerung der Rohstoffkosten für die pulverförmige Zubereitung. Weiterhin führen höhere Mengen an pyrogenem Metalloxid zu einer unerwünschten Verdickung des Frischbetones. Tabelle 4: Bewertung der Druckfestigkeit
    Figure 00130001
    Tabelle 5: Druckfestigkeit in Gegenwart von pyrogenem SiO2
    Figure 00140001
    • $) AEROSIL®, Degussa AG; *) m2 Oberfläche/100 g Zement
  • Beispiel 3: Schüttkegelhöhen von pulverförmigen Zubereitungen
  • Ein weiteres Maß für die Fließfähigkeit ist die Bestimmung der Schüttkegelhöhe (Beschreibung in Schriftenreihe Pigmente Nr. 31, Degussa AG). Ein Schüttkegel entsteht durch Ausgießen eines Schüttgutes auf einen Zylinder. Es wird die Höhe des Pulverkegels in mm angegeben. Kleine Zahlenwerte entsprechen guter Fließfähigkeit. Das Verfahren ist sehr ähnlich der Schüttwinkelbestimmung nach DIN 4324, wo der Winkel am Fuß des Kegels, der durch Auslaufen eines Schüttgutes unter festgelegten Bedingungen erhalten wird, bestimmt wird. In Tabelle 6 ist gezeigt, dass durch Zusatz von Aerosil® R812 zu dem Feinstzement eine deutlich niedrigere Schüttkegelhöhe und somit eine deutlich verbesserte Fliessfähigkeit erreicht wird. Tabelle 6: Schüttkegelhöhe
    Figure 00150001
    • Bewertung: < 20 sehr gut; 21–30: gut; 31–40: eben ausreichend, 41–50 mangelhaft: > 50 ungenügend

Claims (6)

  1. Pulverförmige Zubereitung, enthaltend wenigstens ein hydraulisches Bindemittel mit einem d50-Wert der Partikelgrößenverteilung von < 15 μm und wenigstens ein pyrogenes Metalloxid mit einem Anteil 20 bis 600 m2 Oberfläche/100 g hydraulisches Bindemittel.
  2. Pulverförmige Zubereitung nach den Ansprüchen 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Bindemittel ein Feinstzement mit d50 < 10 μm ist.
  3. Pulverförmige Zubereitung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die BET-Oberfläche des pyrogenen Metalloxid 20 bis 400 m2/g ist.
  4. Pulverförmige Zubereitung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das pyrogene Metalloxid in oberflächenmodifizierter Form vorliegt.
  5. Pulverförmige Zubereitung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das pyrogene Metalloxid Siliciumdioxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, Zirkondioxid, Silicium-Aluminium-Mischoxid, Silicium-Titan-Mischoxid, Titan-Aluminium-Mischoxid und/oder Alkalimetall-Siliciumdioxid-Mischoxid ist.
  6. Verwendung der pulverförmigen Zubereitung gemäß der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung von hydraulische Bindemittel enthaltenden Produkten.
DE102006020880A 2006-05-05 2006-05-05 Pulverförmige Zubereitung, enthaltend ein hydraulisches Bindemittel und ein pyrogenes Metalloxid Withdrawn DE102006020880A1 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006020880A DE102006020880A1 (de) 2006-05-05 2006-05-05 Pulverförmige Zubereitung, enthaltend ein hydraulisches Bindemittel und ein pyrogenes Metalloxid
EP07727571A EP2018354A1 (de) 2006-05-05 2007-03-30 Pulverförmige zubereitung, enthaltend ein hydraulisches bindemittel und ein pyrogenes metalloxid
JP2009508280A JP2009536141A (ja) 2006-05-05 2007-03-30 水硬性結合剤および熱分解法金属酸化物を含む粉末状組成物
MX2008013838A MX2008013838A (es) 2006-05-05 2007-03-30 Composicion pulverulenta que comprende un aglutinante hidraulico y un oxido de metal pirogenico.
US12/299,395 US20090266273A1 (en) 2006-05-05 2007-03-30 Pulverulent composition comprising a hydraulic binder and a pyrogenic metal oxide
CNA2007800163420A CN101437773A (zh) 2006-05-05 2007-03-30 含有水硬性粘结剂和热解法金属氧化物的粉状组合物
PCT/EP2007/053099 WO2007128626A1 (en) 2006-05-05 2007-03-30 Pulverulent composition comprising a hydraulic binder and a pyrogenic metal oxide
TW096115602A TW200811076A (en) 2006-05-05 2007-05-02 Pulverulent composition comprising a hydraulic binder and a pyrogenic metal oxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006020880A DE102006020880A1 (de) 2006-05-05 2006-05-05 Pulverförmige Zubereitung, enthaltend ein hydraulisches Bindemittel und ein pyrogenes Metalloxid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006020880A1 true DE102006020880A1 (de) 2007-11-08

Family

ID=38047690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006020880A Withdrawn DE102006020880A1 (de) 2006-05-05 2006-05-05 Pulverförmige Zubereitung, enthaltend ein hydraulisches Bindemittel und ein pyrogenes Metalloxid

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20090266273A1 (de)
EP (1) EP2018354A1 (de)
JP (1) JP2009536141A (de)
CN (1) CN101437773A (de)
DE (1) DE102006020880A1 (de)
MX (1) MX2008013838A (de)
TW (1) TW200811076A (de)
WO (1) WO2007128626A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3717437B1 (de) * 2017-11-28 2022-08-03 Technische Hochschule Nuernberg Georg Simon Ohm Bindebaustoffmischung auf zementbasis und bindebaustoff

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102775100B (zh) * 2012-07-30 2014-04-02 北京工业大学 掺超细水泥的施工便捷型活性粉末混凝土
JP7256648B2 (ja) * 2019-01-31 2023-04-12 Ｕｂｅ三菱セメント株式会社 セメント組成物等の固結性評価方法および製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2645364B2 (ja) * 1988-10-12 1997-08-25 清水建設株式会社 球状化セメント
US5458195A (en) * 1994-09-28 1995-10-17 Halliburton Company Cementitious compositions and methods
IT1286492B1 (it) * 1996-08-07 1998-07-15 Italcementi Spa Legante idraulico con migliorate proprieta' di costanza di colore
US5749418A (en) * 1997-04-14 1998-05-12 Halliburton Energy Services, Inc. Cementitious compositions and methods for use in subterranean wells
DE19752659A1 (de) * 1997-11-27 1999-06-24 Wacker Chemie Gmbh Organosiliciumverbindungenhaltige hydrophobierende Pulver enthaltende Baustoffmassen
FR2778654B1 (fr) * 1998-05-14 2000-11-17 Bouygues Sa Beton comportant des fibres organiques dispersees dans une matrice cimentaire, matrice cimentaire du beton et premelanges
US7465350B2 (en) * 2001-05-29 2008-12-16 Taiheiyo Cement Corporation Hydraulic composition
US7175333B2 (en) * 2004-02-25 2007-02-13 Willy Reyneveld Method for delivery of bulk cement to a job site
EP1607378A1 (de) * 2004-06-18 2005-12-21 Degussa AG Zementzusammensetzung enthaltend pyrogenes Metaloxidpulver

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3717437B1 (de) * 2017-11-28 2022-08-03 Technische Hochschule Nuernberg Georg Simon Ohm Bindebaustoffmischung auf zementbasis und bindebaustoff

Also Published As

Publication number Publication date
MX2008013838A (es) 2008-11-10
JP2009536141A (ja) 2009-10-08
WO2007128626A1 (en) 2007-11-15
TW200811076A (en) 2008-03-01
US20090266273A1 (en) 2009-10-29
CN101437773A (zh) 2009-05-20
EP2018354A1 (de) 2009-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1801073B1 (de) Pyrogen hergestelltes Siliciumdioxid
DE102004003675A1 (de) Dispersion und Beschichtungszubereitung enthaltend nanoskaliges Zinkoxid
KR20110003544A (ko) 코어/쉘 구조를 갖는 미립자 왁스 복합체 및 그것의 제조 방법 및 사용
CN103992063B (zh) 含有纳米尺寸的勃姆石微晶的水泥组合物
DE102007024094A1 (de) Hydrophobe pyrogen hergestellte Kieselsäure und Silikonkautschukmassen, enthaltend die pyrogene Kieselsäure
EP2030956B1 (de) Mineralisches Bindemittel sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung
WO2009144141A1 (de) Mischung, insbesondere baustoffmischung enthaltend hüttensand
DE102009045112A1 (de) Mischung für zementgebundene Werkstoffe mit Easy-to-Clean-Eigenschaften
EP1833770A1 (de) Selbstverlaufende bodenspachtelmasse mit verbesserter oberfl[chengl[tte
EP3083841A1 (de) Modifizierung der oberflächen von metalloxiden mittels kettenartiger strukturen
US20160115077A1 (en) Process for the Preparation of Cement, Mortars, Concrete Compositions Containing a Calcium Carbonate - Based Filler Containing an Organosiliceous Material, the Said &#34;Filler(s) Blend&#34; Being Treated with a Superplastifier, Cement Compositions and Cement Products Obtained, and their Applications
EP3167015B1 (de) Pulverförmige zusammensetzung und behältnis für diese zusammensetzung
EP1801166A1 (de) Pyrogen hergestelltes silanisiertes Siliciumdioxid
CN101454257A (zh) 含有水硬粘合剂的高快硬性产品的制备方法
DE102004022566B4 (de) Mit funktionellen Gruppen homogen beschichtete Pulverteilchen, ein Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung
DE102006020880A1 (de) Pulverförmige Zubereitung, enthaltend ein hydraulisches Bindemittel und ein pyrogenes Metalloxid
EP2695865B1 (de) Mineralisches Bindemittel sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung
Daoust et al. Self-dispersing silica fume nanoparticles: A valuable admixture for ultra high-performance concrete
EP1520843B1 (de) Hydraulisches Bindemittel
WO2020011354A1 (de) Mit wasser anmischbare mischung enthaltend kieselsäure formkörper
DE102006020878A1 (de) Verwendung einer Titandioxid und anorganisches Bindemittel enthaltenden, pulverförmigen Zubereitung zur Erhöhung der Frühfestigkeit
WO2020212357A1 (de) Hydrophobierungsmittel für mineralische materialien
KR20160035041A (ko) 착색제 조성물 및 그의 제조방법
EP3162354B1 (de) Verfahren zur herstellung einer füllstoffmischung, und füllstoffmischung
EP2567947B1 (de) Kalkfrischmörtelgebinde

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: EVONIK DEGUSSA GMBH, 40474 DUESSELDORF, DE

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination

Effective date: 20130507