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DE2008247B2 - Verfahren zur verhinderung von alkalischem angriff auf glasfasern in glasfaserverstaerktem moertel oder beton - Google Patents

Verfahren zur verhinderung von alkalischem angriff auf glasfasern in glasfaserverstaerktem moertel oder beton

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Publication number
DE2008247B2
DE2008247B2 DE19702008247 DE2008247A DE2008247B2 DE 2008247 B2 DE2008247 B2 DE 2008247B2 DE 19702008247 DE19702008247 DE 19702008247 DE 2008247 A DE2008247 A DE 2008247A DE 2008247 B2 DE2008247 B2 DE 2008247B2
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DE
Germany
Prior art keywords
concrete
fiberglass
treatment
glass fiber
moertel
Prior art date
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Ceased
Application number
DE19702008247
Other languages
English (en)
Other versions
DE2008247A1 (en
Inventor
Auf Nichtnennung Antrag
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.)
Heidelberg Materials AG
Original Assignee
Portland Zementwerke Heidelberg AG
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 Portland Zementwerke Heidelberg AG filed Critical Portland Zementwerke Heidelberg AG
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Priority to CH441070A priority patent/CH562172A5/xx
Priority to BE747975D priority patent/BE747975A/xx
Priority to NL7004491A priority patent/NL7004491A/xx
Priority to FR7011092A priority patent/FR2035941A1/fr
Publication of DE2008247A1 publication Critical patent/DE2008247A1/de
Priority to GB4977873A priority patent/GB1460284A/en
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Publication of DE2008247B2 publication Critical patent/DE2008247B2/de
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • C04B40/02—Selection of the hardening environment
    • C04B40/0231—Carbon dioxide hardening
    • 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
    • C04B40/0091—Processes of mixing characterised by carbon dioxide treatment

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

20
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung von alkalischem Angriff auf Glasfasern in glasfaserverstärktem Mörtel oder Beton.
Zement-Mörtel und Beton haben eine hohe Druckfestigkeit und eine relativ niedrige Zugfestigkeit. Die Zugfestigkeit von Zement-Mörtel und Beton läßt sich durch Einlegen einer Bewehrung erhöhen. Als Bewehrung wird bei Zement-Mörtel und Beton in der Regel Stahl verwendet. Bei Asbestzement werden Asbestfasern für den gleichen Zweck eingesetzt. Die Verwendung von Glasfasern ist zur Zeit hauptsächlich bei Kunststoffmassen üblich. In Zement-Mörtel und Beton werden Glasfasern üblicher Zusammensetzung durch die bei der Hydratation des Zements entstehende alkalische Lösung angegriffen.
Glasfasern sind auch nicht vollkommen wasser- oder säurebeständig. Der Angriff durch alkalische Lösungen jedoch ist in der Größenordnung 50- bis lOOmal größer als der Säuren- oder Wasserangriff. Außerdem tritt bei Säuren- oder Wasserangriff mit der Zeit eine Passivierung der Oberfläche ein. Dies ist beim Laugenangriff nicht der Fall. Hier schreitet die Zersetzung des Glases permanent fort.
Die Zersetzung der Glasfasern durch alkalische Lösung ist bedenklich, weil in der Regel Glasfasern mit sehr geringem Durchmesser verwendet werden. Kleine Durchmesser werden angestrebt, weil bekanntlich die Zugfestigkeit pro Flächeneinheit mit sinkendem Glasfaserdurchmesser steigt.
Es liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zu Grunde ein Verfahren zu finden, das die oben geschilderte nachteilige Zersetzung der Glasfasern durch den alkalischen Angriff verhindert und damit die Glasfasern in ihrem am besten wirksamen Zustand im Zement-Mörtel und Beton konserviert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man den alkalischen Angriff auf Glasfasern in glasfaserverstärktem Mörtel oder Beton dadurch verhindert, daß das alkalische Milieu durch CO2-Behandlung neutralisiert wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist dieses erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß diese CO2-Behandlung in Kammern oder im Autoklav unter Druck oder nach einer vorangegangenen Vakuumbehandlung stattfindet.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die CO2-Behandlung bei glasfaserverstärktem Zement-Mörtel und Beton vor, während oder nach dem
Erhärten durchgeführt.
Die durchgeführten Versuche ergaben, daß man das beim Anmachen von Zement mit Wasser entstehende alkalische Medium im glasfaserverstärktem Zemeiu-Mörtel und Beton durch eine CO2-Glasbehandlung neutralisieren kann. Hierbei tritt folgende chemische Reaktion ein:
Ca(OH)2 + CO2-* CaCO3 + H2O
Sie verhindert die Zerstörung der Glasfasern im Zement-Mörtel und Beton. Auf diese Weise wird die Erhöhung der Zugfestigkeit durch eine Glasfaserbewehrung ermöglicht.
Die Behandlung mit CO2 geschiebt entweder dadurch, daß man auf den frischen Zement-Mörtel oder Beton CO2-GaS einwirken läßt oder auf den abgebundenen Zement-Mörtel oder Beton. Bei frischem Zement-Mörtel und Beton ist die neutralisierende Wirkung des CO2-Gases besonders groß, da sich CO2 gut in Wasser löst.
Insbesondere bei Fertigelementen ist eine Autoklavbehandlung mit höheren CO2-Drücken evtl. nach einer Vakuumbehandlung möglich.
Ein weiterer sehr erwünschter Effekt der erfindungsgemäßen COrBehandlung besteht darin, daß die zur Erhärtung der glasfaserverstärkten Zement-Mörtel und Beton sowie der hieraus gebildeten Formkörper notwendigen Zeitspanne sprunghaft verkürzt wird.
Zum nächst kommenden Stand der Technik ist auf die USA.-Patentschrift 35 47 127 und auf die Schweizer Patentschrift 3 88 168 hinzuweisen, wobei festzustellen ist, daß Aufgabe und Lösung in diesen beiden genannten Patentschriften anders lauten.
Gegenstand der USA.-Patentschrift 31 47 127 ist ein Verfahren zur Herstellung von glasfaserverstärkten Bindemitteln, beispielsweise von Gips-Körpern oder Portland-Zement-Körpern, bei dem man dem Bindemittel Kationen-Austauscher und zwar Zeolithe, sulfonierte Kohle oder synthetische Kationen-Austauscher hinzufügt. Einer dieser genannten Kationen-Austauscher, die durchweg bei normaler Zimmertemperatur feste Stoffe darstellen, haben stofflich das geringste mit Kohlendioxyd zu tun, das bei normalen Verhältnissen ein Gas ist. Der Zweck des Zusatzes an Kationen-Austauschern besteht darin, eine möglichst völlige Umsetzung mit der im anorganischen Binder enthaltenen Alkalimetallverbindung sicherzustellen, wodurch man gezwungen ist, relativ große Mengen an Kationen-Austauschern hinzuzugeben. Es ist leicht einzusehen, daß eine solche relativ große Menge an dem Zement bzw. den Betonfremdzusatzstoffen dessen Eigenschaften in unkontrollierbarer Weise nachteilig verändert.
Ein weiterer Nachteil des Verfahrens gemäß des genannten Standes der Technik besteht darin, daß die dort vorgeschlagenen Zusatzstoffe, nämlich die Kationen-Austauscher wie Zeolithe, sulfonierte Kohle und insbesondere die synthetischen Kationen-Austauscher stark kostentreibend sind.
Die weiterhin noch zum Stand der Technik zu nennende Schweizer Patentschrift 3 88 168 betrifft die Kohlendioxyd-Behandlung von Baumaterialien auf der Basis von kalkhaltigen Bindemitteln zur beschleunigten Härtung. Das technische Froblem der Verhinderung des alkalischen Angriffs auf Glasfasern in glasfaserverstärktem Mörtel oder Beton ist in dieser Schweizer Patentschrift 3 88 168 nicht angesprochen.
Abschließend ist noch festzustellen, daß ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin
besteht, daß, wie Versuche festgestellt haben, eine geringfügige »Ankratzung« der Glasfaseroberfläche erhielt wird, so daß die Rauhigkeit der Glasfaseroberfläche erhöht wird unter Schaffung eines erstrebten besseren Verankerungseffekts zwischen Glasfasern und anorganischem Bindemittel nämlich dem Portland-Zement.
Es ist auch noch darauf hinzuweisen, daß die Fachwelt nun schon bald 50 Jahre damit beschäftigt ist, ein Verfahren zur Verhinderung von alkalischem Angriff auf Glasfasern in glasfaserverstärktem Mörtel oder Beton zu finden, ohne daß diese Bemühungen bisher von einem wirklichen Erfolg begleitet waren.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Verhinderung von alkalischem Angriff auf Glasfasern in glasfaserverstärktem Mörtel oder Beton, dadurch gekennzeichnet, daß das alkalische Milieu durch CO2-Behandlung neutralisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die CO2-Behandlung in Kammern oder im Autoklav unter Druck oder nach einer vorangegangenen Vakuumbehandlung stattfindet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die CO2-Behandlung bei glasfaserverstärktem Zement-Mörtel und Beton vor, während oder nach dem Erhärten durchgeführt wird.
DE19702008247 1969-03-27 1970-02-21 Verfahren zur verhinderung von alkalischem angriff auf glasfasern in glasfaserverstaerktem moertel oder beton Ceased DE2008247B2 (de)

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CH441070A CH562172A5 (de) 1969-03-27 1970-03-23
BE747975D BE747975A (fr) 1969-03-27 1970-03-26 Procede pour accelerer le durcissement d'un ciment charge avec des fibres et des pieces constituees par un tel ciment, et pour empecher leur attaque par des solutions alcalines
NL7004491A NL7004491A (de) 1969-03-27 1970-03-27
FR7011092A FR2035941A1 (de) 1969-03-27 1970-03-27
GB4977873A GB1460284A (en) 1969-03-27 1973-10-25 Process for acceleration of solidification of moulded fibrous cement elements

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DE2008247A1 DE2008247A1 (en) 1971-09-16
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US5935317A (en) * 1995-08-02 1999-08-10 Dpd, Inc. Accelerated curing of cement-based materials

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