DE19950106A1 - Beton und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Beton und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Beton mit verringerter Wasseraufnahme, wobei Zement unter Beigabe von Wasser mit Sand und/oder Kies und gegebenenfalls weiteren Zuschlagstoffen gemischt wird. Zur Verbesserung schlägt die Erfindung vor, dass an ein Trägermaterial gebundenes Paraffin in einer Menge von 0,01 bis 5 Masse-Prozent zugegeben wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Beton mit verringerter Wasseraufnahme, wobei Zement
unter Beigabe von Wasser mit Sand und/oder Kies und
gegebenenfalls weiteren Zuschlagsstoffen vermischt
wird; darüber hinaus betrifft die Erfindung auch einen
entsprechenden Beton.
Eine solche Herstellung von Beton wird ständig prakti
ziert. Es ist auch bereits seit längerem ein Bedürfnis,
die Wasseraufnahme von Beton zu reduzieren. In diesem
Zusammenhang ist es bereits vorgeschlagen worden, ver
gleiche beispielsweise den Artikel "Dauerhaft durch
Montanwachsemulsion" in Beton 11/90, Seite 476 bis 478,
bei der Zubereitung von Beton eine Montanwachsemulsion
hinzuzugeben. Zum einen sind hier jedoch Festigkeitsver
luste des Betons aufgetreten. Zum anderen sind zur
Wirksamkeit dieser Betonbehandlung aufwendige Wärmebe
handlungen erforderlich.
Ausgehend von dem vorbeschriebenen Stand der Technik
beschäftigt sich die Erfindung mit der technischen
Problematik, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung
von Beton mit verringerter Wasseraufnahme anzugeben und
einen entsprechenden Beton.
Diese Aufgabe ist zunächst und im wesentlichen beim
Gegenstand des Anspruches 1 vorliegender Anmeldung
gelöst, dadurch, daß an ein Trägermaterial gebundenes
Paraffin in einer Menge von 0,01 bis 5 Masse-Prozent,
bezogen auf den Beton, zugegeben wird. Überraschend hat
sich herausgestellt, daß, abhängig vom Trägermaterial,
keine Festigkeitsverminderung beziehungsweise bei be
stimmten Trägermaterialien sogar überraschend eine
Festigkeitsverbesserung des Betons zu verzeichnen ist.
Darüber hinaus natürlich auch, daß sich die gewünschte
Hydrophobierung des Betons trotz einer absolut gesehen
sehr geringen Menge an Paraffin einstellt.
Im weiteren ist die Aufgabe beim Gegenstand des Anspru
ches 10 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, daß der
Beton einen Paraffin-Anteil in einer Menge von 0,01 bis
5 Massen-Prozent aufweist und ein Trägermaterial, an
welches das Paraffin zumindest teilweise gebunden ist.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, daß das
Trägermaterial hydrophil oder hydrophob ist. In beiden
Fällen konnte die angestrebte Hydrophobierung des Be
tons und die nicht signifikante beziehungsweise sogar
positive Auswirkung auf die Festigkeit des Betons fest
gestellt werden.
Es ist auch möglich, daß in dem fertiggestellten Beton
zumindest ein Teil des Paraffins sich von dem Trägerma
terial gelöst hat und in den Beton weiter eindiffun
diert ist.
In weiterer Einzelheit ist bevorzugt, daß das Trägerma
terial ein Silikat ist und/oder die Diatomeenerde (Kie
selgur) und/oder Silika (Kieselsäure). Besonders bevor
zugt ist es, daß das Trägermaterial aus Kieselsäureteil
chen besteht, wobei die Teilchengröße sich im Bereich
von 7 × 10-3 bis 7 × 10-2 µm bewegt. Bezogen auf das
Gewicht des Paraffins kann dieses in einem Anteil von
80 Gew.-% oder weniger vorhanden sein und entsprechen
die Kieselsäureteilchen, wie aber auch die übrigen
genannten möglichen Trägermaterialien, in einer Menge
von 20 Gew.-% oder mehr vorhanden sein. Die Kieselsäure
ist in der Lage, das 5 bis 10 fache Ihres Gewichtes an
flüssigem Paraffin aufzunehmen. Um die Zusammensetzung
herzustellen, wird der Kieselsäurefüllstoff in das
flüssige Paraffin bei einer Temperatur oberhalb des
Schmelzpunktes des Paraffin eingerührt. Im weiteren
können als Trägermaterialien auch Textilstrukturen,
insbesondere netzartige Textilstrukturen, zum Einsatz
kommen.
Als weitere Trägermaterialien kommen auch Zellulosefa
sern, etwa Holzfasern, in Betracht. Darüber hinaus auch
Faserstrukturen allgemein, wie Keramikfasern, Mineral
wolle und Kunststoffasern. Aber auch Fasern wie Baum-
oder Schafwolle. Keramikfasern bestehen hierbei vorzugs
weise im wesentlichen aus AL2O3, SIO2, ZRO2 und organi
schen Beimischungen, wobei die Anteile der Komponenten
stark variieren können. Je nach gewählten Anteilen
schwankt auch die Dichte der Keramikfasern und liegt
dabei vorzugsweise in einem Bereich von etwa 150 bis
400 kg/m3. Hinsichtlich der Mineralwolle ist vorzugswei
se an eine Verwendung von Steinwolle mit und ohne Zu
satz von duroplastischen Kunstharzen gedacht, die wei
terhin Glasfaseranteile beinhalten kann. Die Dichte
schwankt in Abhängigkeit von der im Einzelfall gewähl
ten Zusammensetzung und liegt dabei vorzugsweise in
einem Bereich zwischen 200 und 300 kg/m3. Als Trägerma
terialelemente geeignete Kunststoffasern weisen vorzugs
weise Basismaterialien wie Polyester, Polyamid, Po
lyurethan und Polyacrylnitril oder Polyolefine auf.
Hinsichtlich des Paraffins können verschiedene bekannte
Paraffinarten zum Einsatz kommen. Zunächst das übliche
aus auf Erdöl basierenden Gatschen gewonnene Paraffin,
in den Erscheinungsformen Makro-Paraffin, Intermediate-
Paraffin und mikrokristallines Wachs, in den Gradatio
nen 40 bis 100. Darüber hinaus aber auch die nach dem
Fischer-Tropsch-Verfahren gewonnenen Paraffine, die
sogenannten FT-Paraffine. FT-Paraffine bestehen vornehm
lich nur aus Normal-Paraffinen. Mehr als 90% sind ge
wöhnlich N-Alkane. Der Rest sind Iso-Alkane. Die Ketten
länge liegt bei C30 bis etwa C100, bei einer Gradation
(auch Erstarrungspunkt, EP) von ca. 68°C bis circa
105°C. Zu FT-Paraffinen allgemein wird auch beispiels
weise auf die Literaturstelle A. Kühnle in Fetteln.
Seifen. Anstrichmittel 1982, Seiten 156 bis 162 verwie
sen.
Nicht zuletzt kann aber auch das an sich aus der Ein
gangs genannten Literaturstelle bereits bekannte Montan
wachs zum Einsatz kommen.
Hinsichtlich des Verhältnisses von Paraffin zu Trägerma
terial ist festzustellen, daß das Paraffin üblicherwei
se 10 bis 80 Gewichts-Prozent des Trägermaterials aus
macht. Ein praxisnaher Wert ist etwa 15 bis 20%, im
Fall von Silikate als Trägermaterial.
Nachstehend sind einige Beispielherstellungen von Beton
angegeben:
Herstellung von Beton der Festigkeitsklasse B35 mit
einem Zementgehalt von 350 kg/m3, einem Wassergehalt
von 154 kg/m3, einem Luftgehalt von 1,5 Vol.-% und
einem Zuschlaggehalt von 683 dm3/m3. Es wurde an Silika
gebundenes Paraffin hinzugegeben in einem Anteil von 22
kg/m3. Die Frischbetonrohdichte betrug 2379 kg/m3.
Bei dem Zuschlagmittel an Silika gebundenes Paraffin
handelte es sich hinsichtlich des Paraffins um ein
Paraffin der Gradation 62.
Es wurde gegenüber einer Vergleichsprobe (Daten hierfür
siehe weiter unten) ermittelt, daß die Wasseraufnahme
in Massen-Prozent deutlich herabgesetzt war, nämlich
auf 2, 3 Massen-Prozent im Vergleich zu circa 4 Massen-
Prozent bei der Betonprobe ohne das genannte Zuschlag
mittel.
Darüber hinaus war auch die Gesamtporosität etwas herab
gesetzt, nämlich lag bei 14,5 Vol.-% im Vergleich zu
15,15 Vol.-% der Probe ohne Zuschlagmittel.
Die Permeabilität in ppm betrug 2,7 im Vergleich zu 3,5
bei dem Beton ohne das in Rede stehende Zuschlagmittel.
Die Wasserdampf-Diffusionsstromdichte WDD in g/m2 d
betrug 20,2 im Vergleich zu 25,1 bei der Vergleichspro
be.
Die Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ betrug 96,4
im Vergleich zu 81,9 bei der Vergleichsprobe.
Das kumulative Porenvolumen in mm3/g betrug 45 im Ver
gleich zu 65 bei der Vergleichsprobe.
Es wurde Beton wie folgt hergestellt mit Zement CEM
132,5 R-st in einer Menge von 350 kg/m3, Zuschlagsstof
fen in einer Menge von 683 dm3/m3 und einem Wasserge
halt von 154 kg/m3.
Die hierbei erreichten Betonwerte sind bereits vorste
hend im Beispiel 1 mit aufgeführt worden.
Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In
die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der
Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori
tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt
lich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser
Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit
aufzunehmen.
Claims (18)
1. Verfahren zur Herstellung von Beton mit verringerter
Wasseraufnahme, wobei Zement unter Beigabe von Wasser
mit Sand und/oder Kies und gegebenenfalls weiteren
Zuschlagsstoffen gemischt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß an ein Trägermaterial gebundenes Paraffin in einer
Menge von 0,01 bis 5 Massen-Prozent zugegeben wird.
2. Verfahren, nach Anspruch 1 oder insbesondere danach,
dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial hydro
phil ist.
3. Verfahren, nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Trägermaterial hydrophob ist.
4. Verfahren, nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Trägermaterial Silikat ist.
5. Verfahren, nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Trägermaterial Silika (Kieselsäure)
ist.
6. Verfahren, nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Trägermaterial Diatomeenerde (Kiesel
gur) ist.
7. Verfahren, nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Paraffin aus auf Erdöl basierendem
Gatsch gewonnenes Paraffin ist.
8. Verfahren, nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Paraffin FT-Paraffin ist.
9. Verfahren, nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Paraffin Montanwachs ist.
10. Beton hergestellt unter Vermischung bei Wasserauf
nahme von Zement mit Sand und/oder Kies und gegebenen
falls weiteren Zuschlagsstoffen, gekennzeichnet durch
einen Anteil an Paraffin in einer Menge von 0,01 bis 5
Massen-Prozent und ein Trägermaterial, an welches das
Paraffin zumindest teilweise gebunden ist.
11. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüchen oder insbesondere danach, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Trägermaterial hydrophil ist.
12. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüchen oder insbesondere danach, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Trägermaterial hydrophob ist.
13. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich
net, daß das Trägermaterial Silikat ist.
14. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich
net, daß das Trägermaterial Silika ist.
15. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich
net, daß das Trägermaterial Diatomeenerde (Kieselgur)
ist.
16. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich
net, daß das Paraffin aus auf Erdöl basierendem Gatsch
gewonnenes Paraffin ist.
17. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich
net, daß das Paraffin FT-Paraffin ist.
18. Beton, nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeich
net, daß das Paraffin Montanwachs ist.
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ID=7923851
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|---|---|---|---|
| DE19950106A Ceased DE19950106A1 (de) | 1999-09-30 | 1999-10-18 | Beton und Verfahren zu dessen Herstellung |
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