DE10219975B4

DE10219975B4 - Selbstnivellierender Fließestrich auf der Basis von Anhydrit

Info

Publication number: DE10219975B4
Application number: DE2002119975
Authority: DE
Inventors: Gerald Ziegenbalg
Original assignee: Ziegenbalg Gerald Drrernat
Current assignee: Ziegenbalg Gerald Drrernat
Priority date: 2001-05-15
Filing date: 2002-05-03
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2022-05-04
Also published as: DE10219975A1

Abstract

Selbstnivellierende Anhydritfließestrichmischung die
(a) Anhydrit
(b) kristalline Phasen aufweisende puzzolanisch aktive Stoffe, ausgewählt aus Trass, Phonolith oder Gemischen dieser;
oder Silikastaub
oder Metakaolin
oder diese jeweils in Kombination mit puzzolanischen Flugaschen;
(c) als alkalisch reagierende Komponente Hochofenzement
(d) beschleunigend oder verzögernd wirkende Verbindungen zur gezielten Einstellung des Abbindevorganges
(e) und Verflüssiger zur Fließfähigkeitseinstellung enthält, wobei die kristalline Phasen aufweisenden puzzolanisch aktiven Stoffe, ausgewählt aus Trass, Phonolith oder Gemischen dieser, oder Silikastaub oder Metakaolin oder diese jeweils in Kombination mit puzzolanischen Flugaschen, so zu dosieren sind, dass alles während des Abbindens frei werdende Ca(OH)₂ vollständig gebunden wird.

Description

Die vorliegende Erfindung gehört, gleichfalls wie das Hauptpatent, zum technischen Gebiet der Fußbodenaufbauten beim Ausbau von Bauwerken mit selbstnivellierendem Fließestrich auf der Basis von Anhydrit und betrifft eine Weiterentwicklung der technischen Lösung nach dem Hauptpatent, somit selbstnivellierende Fließestriche auf der Basis von Anhydrit nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
Das Patent DE 101 24 149 offenbart einen selbstnivellierenden Fließestrich auf der Basis von Anhydrit, welcher Anhydrit und puzzolanische Flugaschen allein oder in Kombination mit alkalisch reagierenden Stoffen enthält. Die alkalisch reagierenden Komponenten können in gelöster Form und/oder als lösliche und/oder reaktive Feststoffe vorliegen. Zum Zwecke der gezielten Einstellung des Abbindevorganges werden an sich bekannte beschleunigend oder verzögernd wirkende Verbindungen und zum Zwecke der Fließfähigkeitseinstellung an sich bekannte Verflüssiger zugesetzt. Bei einem Einsatz von Portland- oder Hochofenzement als alkalisch reagierendem, reaktiven Feststoff ist der Zementzusatz so zu regeln, dass während der Hydratation gebildetes Ca(OH)₂ durch die puzzolanischen Flugaschen gebunden wird.
Flugaschen weisen jedoch oftmals nur eine relativ geringe oder sich erst spät entwickelnde Puzzolanität auf. Daraus resultiert oftmals die Notwendigkeit eines sehr hoher Einsatzes an puzzolanisch aktiver Flugasche. Dieser kann zu einem erhöhten Wasserbedarf der Mischung führen und bewirkt damit letztendlich eine Festigkeitsminderung.
DE 695 15 698 T2 beschreibt einen selbstnivellierenden flüssigen Mörtel, der Calciumsulfat, Zuschlagstoffe, Kalk, Wasser und ein Oberflächenfehler aufweisendes amorphes Puzzolan enthält. Das Puzzolan ist aus Meta-Kaolin, gebrannten Tonen, pflanzlichen Flugaschen, calcinierten Schlämmen und amorpher Vulkanasche gewählt. Der Gewichtsanteil des Puzzolan soll, bezogen auf das Gewicht des Calciumsulfats, zwischen 2 und 10 %, vorzugsweise zwischen 3 und 7 %, liegen.
DE 198 05 084 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Fließestrich, in welchem die Anregersalze in zwei Schritten zudosiert werden. In der Beschreibung des Standes der Technik wird ausgeführt, dass Portlandzement in Gehalten zwischen 1 und 5 Ma.-% zugesetzt werden kann. Als Zusatzstoffe werden Trass, Flugasche, Farbpigmente oder Kunstharzdispersionen genannt. Der Zusatz an Portlandzement erfolgt ausschließlich unter dem Aspekt einer Beschleunigung der Umwandlung von Anhydrit in Gips. Trass oder Flugaschen üben auf den Umwandlungsprozess von Anhydrit in Gips keinen Einfluss aus, so dass sie als weitgehende Inertkomponenten aufzufassen sind. Aussagen hinsichtlich vorteilhafter Mischungsverhältnisse zwischen den Komponenten werden nicht getroffen, ebenso kann nicht erwartet werden, dass die resultierenden Materialien eine höhere mechanische Stabilität oder eine erhöhte Wasserbeständigkeit aufweisen.
DD-PS 140 245 beschreibt ein volumenstabiles, wasserlagerungsbeständiges und kriechfestes GZP-Bindemittel welches aus einem SiO₂-reichen Rückstandes aus der mineralsauren, wässrigen Extraktionsaufbereitung von thermisch und/oder mechanisch aktivierten Silikaten, Calciumsulfat und einer kalkspendenen Komponente zusammengesetzt ist. Als Hauptnachteil aller anderen Puzzolane wird angesehen, dass "trotz vieler Versuche zur Aktivierung der Puzzolankomponente durch Hochfeinmahlung, thermische Aktivierung, Heißhomogenisierung die chemische Aktivität der Puzzolankomponente zu gering bleibt, um die Bildung des quellfähigen, komplexen Hydratationsproduktes Ettringit so zurückzudrängen, dass die Volumenbeständigkeit der GZP-Bindemittel gewährleistet ist."
Von diesem Stand der Technik ausgehend war es Aufgabe der Erfindung, aufbauend auf dem Gegenstand des Patentes DE 101 24 149 einen selbstnivellierenden Fließestrich auf der Basis von Anhydrit zu entwickeln, welcher eine erhöhte Wasserfestigkeit auch bei einem vollständigen oder teilweisen Ersatz der puzzolanischen Flugaschen aufweist.
Diese Aufgabe wird durch Patentanspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass durch den Einsatz von Hochofenzement als alkalisch reagierende Komponente bei der Abbindung des Estrichs mehr Ca(OH)₂ gebildet wird als bei der Verwendung von Portlandzement. Somit kann bei Einsatz von Hochofenzement statt Portlandzement in der Estrichmischung ein vergleichsweise höherer Puzzolangehalt als Anhydritersatz eingesetzt werden.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass die puzzolanischen Flugaschen durch natürliche Puzzolane, die einen hohen Anteil an kristallinen Phasen aufweisen oder Silikastaub oder Metakaolin ersetzt werden können. Als natürliche Puzzolane kommen vorzugsweise Trass und/oder Phonolith zum Einsatz. Dies war und so überraschender da die natürlichen Puzzolane oftmals einen noch höheren Wasseranspruch aufweisen als puzzolanische Flugaschen. So erfordert z.B. der Einsatz von Trass eine deutliche Erhöhung des Wasseranteils. Gleichzeitig war es überraschend, dass auch weitgehend kristalline Verbindungen, wie z.B. Phonolith, eine derart hohe Reaktivität aufweisen, dass sie zu einem Material mit einer deutlich erhöhten Wasserbeständigkeit abbinden. Überraschend war auch, dass der Einsatz von Metakaolin in Verbindung mit Anhydrit und Hochofen- oder Portlandzement zu einem eine hohe Festigkeit und hohe Wasserbeständigkeit aufweisenden Material abbindet. Die dem Stand der Technik entsprechende Schrift DE 695 15 698 lehrte demgegenüber, dass Metakaolin ausschließlich mit Kalk anzuwenden ist.
Um ein Abbinden von Anhydritbindern zu erreichen, müssen Anregersalze zugesetzt werden. Traditionelle Anregersalze sind vor allem Sulfate wie K₂SO₄, FeSO₄ oder Na₂SO₄. Überraschenderweise bleibt deren Wirkung auch in Gegenwart von natürlichen Puzzolanen, Metakaolin oder Silikastaub sowie bei gleichzeitiger Anwesenheit von stark alkalisch reagierenden Stoffen erhalten. Überraschend war auch, dass der in DE 695 15 698 T2 für die Anwendung von Silikastaub bzw. allgemein von reaktiven Kieselsäuren vorgesehene gemeinsame Einsatz von Kalk und eines hydraulisch abbindenden Zementes nicht erforderlich ist. Es wurde gefunden, dass im Falle des Einsatzes von Silikastaub die Anwendung von Kalk oder eines hydraulisch abbindenden Zementes ausreichend ist. Der Zement ist so zu dosieren, dass während des Abbindeprozesses eine vollständige Umsetzung mit dem natürlichen Puzzolan erfolgt.
Das erfindungsgemäße Bindemittelgemisch ist einfach zu verarbeiten und führt zu einer Kosteneinsparung. Es resultieren Fußböden, die hinsichtlich Festigkeit und Wasserbeständigkeit traditionellen Anhydritestrichen ebenbürtig oder überlegen sind.
Ausführungsbeispiel 1:
Zur Herstellung eines selbstnivellierenden Fließestriches wird wie folgt vorgegangen:
450 kg Trockensubstanz eines kommerziell erhältlichen, aus REA-Gips hergestelltem, CaSO₄-Fließestriches werden mit 75 kg Trass und 20 kg Hochofenzement CEM III/A intensiv vermischt. Als Magerungsmitttel werden 1160 kg Sand 0...2 mm und 320 kg Kies 2...8 mm zugesetzt. Anschließend erfolgt der Zusatz von 220 l H₂O. Als Fließmittel werden zusätzlich 0,5 kg des Produktes „Melment^®F-10" zugesetzt. Der Erstarrungsbeginn liegt bei 3 h. Es resultiert ein rissefreier Gipsfußboden mit einer erhöhten Wasserbeständigkeit.
Ausführungsbeispiel 2:
Ein rissefreier, eine hohe Wasserbeständigkeit aufweisender Gipsfußboden kann durch den Einsatz eines Estriches folgender Zusammensetzung hergestellt werden: 400 kg Trockensubstanz eines kommerziell erhältlichen, aus REA-Gips hergestelltem, Anhydritestriches werden mit 100 kg fein aufgemahlenem Phonolith mit dem Handelsnamen Hydrolith F-10. 40 kg Hochofenzement CEM III/A sowie 1160 kg Sand 0...2 mm und 320 kg Kies 2...8 mm unter Zugabe von 250 kg Wasser vermischt.
Ausführungsbeispiel 3:
Ein, eine Druckfestigkeit >30 N/mm² aufweisender Gipsfußboden kann durch den Einsatz folgender Mischung hergestellt werden: 1120 kg Sand 0...2 mm; 320 kg Kies 2...8 mm; 450 kg Trockensubstanz eines kommerziell erhältlichen, aus REA-Gips hergestelltem, Anhydritestriches; 50 kg Metakaolin; 35 kg Hochofenzement CEM III/A; 0,5 kg Kaliumsulfat; 1,0 kg Verflüssiger Melment^®F-10; 220 kg Wasser.

Claims

Selbstnivellierende Anhydritfließestrichmischung die (a) Anhydrit (b) kristalline Phasen aufweisende puzzolanisch aktive Stoffe, ausgewählt aus Trass, Phonolith oder Gemischen dieser; oder Silikastaub oder Metakaolin oder diese jeweils in Kombination mit puzzolanischen Flugaschen; (c) als alkalisch reagierende Komponente Hochofenzement (d) beschleunigend oder verzögernd wirkende Verbindungen zur gezielten Einstellung des Abbindevorganges (e) und Verflüssiger zur Fließfähigkeitseinstellung enthält, wobei die kristalline Phasen aufweisenden puzzolanisch aktiven Stoffe, ausgewählt aus Trass, Phonolith oder Gemischen dieser, oder Silikastaub oder Metakaolin oder diese jeweils in Kombination mit puzzolanischen Flugaschen, so zu dosieren sind, dass alles während des Abbindens frei werdende Ca(OH)₂ vollständig gebunden wird.
Gegenstand nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass den Abbindeprozess des eingesetzten Hochofenzements beschleunigende Verbindungen zugesetzt sind und diese vorzugsweise CaCl₂ und/oder AlCl₃ und/oder Al₂(SO₄)₃ darstellen und in gelöster oder fester Form eingesetzt sind.
Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als an sich bekannte Wasserretentionsmittel Methylcellulose und/oder Celluloseether eingesetzt sind.