DE1171791B

DE1171791B - Verfahren zur Herstellung von Beton mit verbesserten physikalischen und chemischen Eigenschaften mit Hilfe von Kunststoff-Dispersionen

Info

Publication number: DE1171791B
Application number: DEB62796A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Reinhard; Dr Wolfgang Sliwka; Rolf Petri
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1961-06-07
Filing date: 1961-06-07
Publication date: 1964-06-04
Also published as: CH406024A; BE618479A; GB951015A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4ffl9Ws PATENTAMT Internat. Kl.: C 04 b

AUSLEGESCHRIFT

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 80 b-1/05

B 62796 VIb / 80 b

7. Juni 1961

4. Juni 1964

Es ist bekannt, daß man manche Eigenschaften von Beton durch Zusatz von Dispersionen thermoplastischer Kunststoffe oder von redispergierbaren, getrockneten Pulvern aus Dispersionen thermoplastischer Kunststoffe verbessern kann, indem man diese Stoffe Betonmischungen zusetzt. Man hat hierfür schon Dispersionen aus beispielsweise Polyvinylacetat oder Mischpolymerisaten des Vinylacetats mit Maleinsäureestern oder auch Dispersionen aus Styrol-Butadien-Mischpolymerisaten verwendet. Dispersionen von Polymerisaten des Vinylacetats eignen sich jedoch als Zusatz zu Betonmischungen nur schlecht, da Betonmischungen im allgemeinen alkalisch reagieren und die Esterbindungen der Polymerisate bei p_H-Werten von etwa 13 gegebenenfalls in großem Ausmaße verseift werden. Die Festigkeit von Beton, zu dessen Herstellung Dispersionen aus Polymerisaten des Vinylacetats verwendet wurden, fällt daher, insbesondere in Gegenwart von Wasser, nach einiger Zeit auf die Festigkeit nicht modifizierten Betons ab.

Bei der Verwendung von Dispersionen von Styrol-Butadien-Mischpolymerisaten ist es sehr nachteilig, daß diese Mischpolymerisate gegen Lösungsmittel nicht beständig sind und insbesondere durch Kohlenwasserstoffe, wie Benzine, gequollen werden.

Es wurde nun gefunden, daß man die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Beton verbessern kann, indem man Betonmischungen 0,5 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge an Zement, eines Mischpolymerisates aus 20 bis 80 Gewichtsprozent Vinylchlorid und 80 bis 20 Gewichtsprozent Vinylpropionat in Form einer wäßrigen Dispersion oder eines redispergierbaren, getrockneten Pulvers aus einer derartigen Dispersion zusetzt. Für das Verfahren sind besonders Dispersionen oder redispergierbare Pulver von Mischpolymerisaten aus 35 bis 55 Gewichtsprozent Vinylchlorid und 65 bis 45 Gewichtsprozent Vinylpropionat geeignet. Dispersionen derartiger Mischpolymerisate können aus den Monomeren in üblicher Weise durch Emulsionspolymerisation unter Verwendung nichtionogener Emulgatoren, wie Polyglykoläthern, Schutzkolloiden, wie Polyvinylalkohol, oder Mischpolymerisaten auf Basis von Acrylsäure, Methacrylamid oder Vinylpyrrolidon hergestellt werden.

Dispersionen, zu deren Herstellung gegebenenfalls teilweise acetylierte oder acetalisierte Polyvinylalkohole als Dispergiermittel verwendet wurden, sind für das Verfahren besonders geeignet.

Besonders vorteilhaft ist es, den Betonmischungen zusätzlich zu den Mischpolymerisaten 5 bis 60 Ge-Verfahren zur Herstellung von Beton

mit verbesserten physikalischen und chemischen

Eigenschaften mit Höfe von

Kunststoff-Dispersiofien

1

Anmelder: j

Badische Anilin- & Soda-Fabrik
Aktiengesellschaft, Ludwigshafen/Rhein

Als Erfinder benannt:

Dr. Hans Reinhard, Mannheim,

Dr. Wolfgang Sliwka,

Rolf Petri, Ludwigshafen/Rhein

wichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht an Mischpolymerisat, aromatische und/oder araliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylole und Tetrahydronaphthalin, oder auch höhersiedende aliphaüsche Kohlenwasserstoffe, wie Decahydronaphthalin, sowie

as Terpene, z. B. Terpentinöl, a-Pinen oder /9-Pinen, zuzusetzen. Bei derartigen Zusätzen erhält man überraschenderweise Beton mit besonders hoher Festigkeit. An Stelle von Dispersionen können auch Pulver verwendet werden, die aus derartigen Dispersionen durch Eintrocknen in üblicher Weise hergestellt sind und die leicht wieder in Wasser dispergiert werden können. Polymerisate dieser Art zeichnen sich gegenüber Polymerisaten des Vinylacetats besonders durch erhöhte Beständigkeit gegen das Verseifen der Esterbindungen bei den in Betonmischungen oder in feuchtem Beton vorliegenden Bedingungen aus. So verlieren beispielsweise Filme, die aus Dispersionen von Mischpolymerisaten aus 8O^fl/o Vinylpropionat und 20% Vinylchlorid bzw. 50% Vinylpropionat und 50 % Vinylchlorid hergestellt sind, nur 5 bzw. 4,5 % an Gewicht, wenn man sie 7 Stunden bei 100° C mit einer Natriumhydroxydlösung bei p_H 13 behandelt. Auch die Öl- und Benzinfestigkeit derartiger Polymerisate ist ausgezeichnet, beispielsweise nehmen Filme, die aus Dispersionen von Mischpolymerisaten aus 80% Vinylpropionat und 20% Vinylchlorid bzw. 50% Vinylpropionat und 50% Vinylchlorid hergestellt sind, bei 3stündiger Lagerung in HD-Motorenöl bei 80° C nur 0,8% an Gewicht zu.

Betonmischungen im Sinne der Erfindung sind Gemische aus Zement und Zuschlagstoffen, wie Sand und gegebenenfalls anderen Zusätzen, wie sie für

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die Herstellung von Beton üblich sind. Erfindungsgemäß hergestellter Beton zeichnet sich durch besonders hohe Biegezugfestigkeit und Druckfestigkeit aus und eignet sich besonders für Fahrbahnbeläge, Industrieböden, chemikalienbeständige Estriche und S als Vorsatzbeton. Außerdem können Betonmischungen, die gemäß diesem Verfahren Vinylchlorid-Vinylpropionat-Mischpolymerisate enthalten, zum Verbinden von Altbeton mit Neubeton, für Reparaturen an Altbeton sowie als Zementputzmischungen verwendet werden. Auch eignet sich das Verfahren ganz allgemein zur Herstellung von Betonformkörpern im Hoch- und Tiefbau.

Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

100 Teile einer 5O°/oigen wäßrigen Dispersion eines Mischpolymerisates aus 80 Teilen Vinylpropionat und 20 Teilen Vinylchlorid werden mit einem Gemisch aus 500 Teilen Eisenportlandzement EPZ 275, 500 Teilen Normensand I (fein) und 1000 Teilen Normensand II (grob) innig gemischt. Zu der Mischung gibt man 175 Teile Wasser, um einen Wasser-Zement-Faktor von 0,45 zu erhalten. Die Herstellung und das Verdichten der Zementmischung wird nach der DIN-Vorschrift 1164, § 25, vorgenommen. Aus der Mischung werden Prüfkörper hergestellt, die 28 Tage bei 65Vo relativer Luftfeuchtigkeit und 20° C gelagert und nach dieser Zeit einer Biegezug- und Druckbeanspruchung nach DIN 1164 § 16 und § 17 unterworfen werden. Man mißt hierbei eine Biegezugfestigkeit von 75 kg/cm² und eine Druckfestigkeit von 340 kg/cm². Dieselben Werte für die Biegezug- und Druckfestigkeit von Prüfkörpern erhält man auch, wenn man an Stelle der 100 Teile wäßriger 5O°/oiger Dispersion ein in üblicher Weise hergestelltes redispergierbares, getrocknetes Pulver aus der genannten Dispersion verwendet und die Prüfkörper 28 Tage bei 20° C unter Wasser lagert.

Beispiel 2

Nach den Angaben im Beispiel 1 stellt man eine Zement-Sand-Mischung her, die jedoch an Stelle einer Dispersion eines Mischpolymerisates aus 80% Vinylpropionat und 20% Vinylchlorid, 100 Teile einer 50%igen wäßrigen Dispersion eines Mischpolymerisates aus gleichen Teilen Vinylpropionat und Vinylchlorid enthält. Die an Prüfkörpern aus dieser kunststoffhaltigen Betonmischung nach den Angaben der DIN-Vorschrift 1164 ermittelte Biegezugfestigkeit beträgt 95 kg/cm², die Druckfestigkeit 365 kg/cm².

Beispiel 3

Eine Mischung aus 30 Teilen Eisenportlandzement EPZ 275 und 90 Teilen einer Mischung aus 35,6% Grobkies mit einem Teilchendurchmesser zwischen 7 und 15 mm, 48% Feinkies mit einem Teilchendurchmesser zwischen und 1 und 7 mm und 16,4% Sand mit einem Teilchendurchmesser zwischen 0,2 und 1 mm wird mit 6 Teilen einer 50%igen wäßrigen Dispersion aus 50 Teilen Vinylpropionat und 50 Teilen Vinylchlorid sowie mit 0,15 Teilen Tetrahydronaphthalin und anschließend 8,5 Teilen Wasser in einem Intensivmischer 3 Minuten gemischt. Aus der erhaltenen Betonmischung werden Prüfkörper (1) hergestellt. Zum Vergleich wurden Prüfkörper (2) aus einer entsprechenden Betonmischung hergestellt, der jedoch kein Tetrahydronaphthalin zugesetzt war. Außerdem wurden zum Vergleich Prüfkörper (3) aus einer entsprechenden Betonmischung hergestellt, der jedoch weder eine Kunststoffdispersion noch Tetrahydronaphthalin zugesetzt war.

Der Wasser-Zement-Faktor betrug bei allen Betonmischungen 0,4. An den Prüfkörpern wurden nach 28 Tagen folgende Eigenschaften bestimmt:

Beton- Prüfkörper	Litergewicht kg/cm³	Biegezug festigkeit kg/cm²	Druck festigkeit kg/cm^!
(D (2) (3)	2,34 2,29 2,25	82,9 76 55	455 410 385

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Beton mit verbesserten physikalischen und chemischen Eigenschaften mit Hilfe von Kunststoff-Dispersionen, dadurch gekennzeichnet, daß man Betonmischungen 0,5 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge an Zement, eines Mischpolymerisates aus 20 bis 80 Gewichtsprozent Vinylchlorid und 80 bis 20 Gewichtsprozent Vinylpropionat in Form einer wäßrigen Dispersion oder eines redispergierbaren, getrockneten Pulvers aus einer derartigen Dispersion zusetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Betonmischungen zusätzlich 5 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf die Mischpolymerisate, Kohlenwasserstoffe zugesetzt werden.