DE2200590C3

DE2200590C3 - Mittel zur Beschleunigung der Betonerhärtung, sowie Verfahren zur Herstellung und Verwendung desselben

Info

Publication number: DE2200590C3
Application number: DE2200590A
Authority: DE
Inventors: Mihaly Schuetz; Miklos Szabo
Original assignee: EPITOEVEGYIANYAGOKAT GYARTO VALLALAT BUDAPEST
Current assignee: EPITOEVEGYIANYAGOKAT GYARTO VALLALAT BUDAPEST
Priority date: 1972-01-05
Filing date: 1972-01-07
Publication date: 1978-03-09
Also published as: DD96471A1; DE2200590A1; DE2200590B2; CH590796A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Mittel und dessen Verwendung zur Beschleunigung der Belonerhärtung, wobei zugleich eine plastifiziercnde und korrosionsverhindernde Wirkung ausgeübt wird.

In der Bauindustrie linden in letzter Zeit solche Mittel, welche das Abbinden und Erhärten von verschiedenartig zusammengesetzten Zementen beschleunigen, eine immer mehr verbreitete Anwendung. Unter dem Abbinden des Zementes wird derjenige Grad der Anfangshydratisierung, bei welchem die aus den Zement bestandteilen, den sogenannten Zementmincralien. unter Einwirkung von Wasser gebildeten SiIikat- und Aluminiumhydratverbindungen sich locker mit /um Teil noch nicht hydratisierten Zementteilchen und den im Beton enthaltenen mineralischen Zuschlagstoffen, beispielsweise Kies, verbinden, verstanden. Die auch Zcmentleim genannte Hydraigelmasse ist in dem Abbindung genannten Zustand nicht mehr beweglich und macht den Beton steif und nicht bcarbcitbar, hat aber praktisch keine Festigkeit. Das Abbinden des Zementes geht bei der Umgebungstemperatur vom Zeitpunkt des Durchmischens mit Wasser an gerechnet im Laufe von etwa IO Stunden vor sich. Danach beginnt in der Hydralgelmasse die Ausbildung des Mikrokristallgewebes. also der eigentliche Erhärtungsvorgang, wobei die Bestandteile des Betons miteinander verbunden werden und die Festigkeit ansteigt. Die Festigkeit eines bei 20 C erhärtenden Betons kann nach 24 Stunden schon etwa 20 bis 25"/,, des nach 28 Tagen ermittelten Festigkeitswertes betragen.

Die in den die Erhärtung des Betons beschleunigenden bekannten Mitteln enthaltenen üblichen Verbindungen gehören zwei Gruppen an:

a) anorganische Chloride, hauptsächlich Calciumchlorid, oder

b) alkalisch reagierende Salze (Alkalimetallcarbonate, Aluminate. Silikate).

Die Chloride enthaltenden Mittel beeinflussen zwar die Erhärtung des Betons vorteilhaft, begünstigen aber die Korrosion von Eiseneinlagen. Die zweite Verbindungsgruppe bewirkt innerhalb einiger Minuten ein schnelles Abbinden, verursacht keine Korrosion, vermindert aber die Festigkeit des Betons nachteilig. Wegen der angeführten Nachteile werden die dem Typ a) angehörenden Mittel bei Eiseneinlagen enthaltendem Beton nicht verwendet und finden hauptsächlich bei keine Eiseneinlagen enthaltendem Beton oder bei Mörtel Anwendung. Mittel des Typs b) wurden hingegen nur dort angewandt, wo eine hohe Festigkeit des Betons keine vorrangige Anforderung ist. Die als Erhärtungsbeschlcunigcr am häufigsten verwendeten alkalisch reagierenden Salze verkürzen nur die Abbindungsperiode des Zementes, beispielsweise von normalerweise K) Stunden auf K) Minuten, die Erhärtung wird dagegen verlangsamt und die Endfestigkeit erniedrigt.

Die Bauindustrie und in deren Rahmen die Betonindustrie benötigt aber natürlich in erster Linie Mittel, weiche die Betonerhärtung beschleunigen, und keine Abbindungsbeschlcuniger. da durch die Erhärtung beschleunigende Mittel einerseits bei der Betonierung am Bauplatz die Zeitdauer, während welcher die Betonkonstruktion (wie Pfeiler und Decken) verschalt sein muß, beispielsweise um die Hälfte verkürzt, also d:>s Bautempo beschleunigt werden kann, andererseits auch die Ausnutzung der Schablonen in Fabriken für Betonfertigteile und vorgefertigte Hausteile um ein Mehrfaches erhöht wird.

Ferner sind aus der deutschen Awslcgcschrifl I 069 520 Zusat/.mischungen für hydraulische Zementmischungen, die aus einem wasserlöslichen chloridhalt igen Beschleuniger von der Art von Calciumchlorid, Sulfitablaugen-Feststoffen. einer wasserlöslichen aromatischen Carbonsäure bzw. einem wasserlöslichen Salz oder Ester derselben von der Art von Natriumsa'icylat und einem wasserlöslichen Amin von der Art von Triethanolamin bestehen, bekannt. Diese führen aber nur /u einer schlechten Festigkeil, ganz besonders bei - 5 C. Außerdem haben sie den sehr erheblichen Nachteil, daß die Qualität und Zusammensetzung der Sulfitablauge)! nicht einheitlich

22 OO 590

ist. weswegen keine reproduzierbaren Ergebnisse erhallen werden können, was der Verbreitung dieser Mittel bei der Betonherstellung hinderlich ist; beispielsweise wäre es unannehmbar, nicht einheitliche Betonblöcke in einer Wand nebeneinander zu setzen. Auch hinsichtlich der Korrosionseigenschaften lassen sie zu wünschen übrig. Außerdem sind die Kosten von Natriumsalicylai u. dgl. zu hoch, um in der Bauindustrie verwendet zu werden.

Weiterhin sind in der österreichischen Patentschrift 228 111 (und der mit ihr übereinstimmendeil australischen Patentschrift 237 604) Zusatzmischunt>en für hydraulische Zementmischungen, die aus einem Monosaccharid oder Disaccharid von der Art von Sorbit, einem wasserlöslichen Chlorid von der Art von Calciumchlorid, einem wasserlöslichen Alkylamin von der Art von Triäthanolamin und einem wasserlöslichen Athylenoxyd-Kondensationsprodukt von der Art von Polyäthenoxynonylphenol bestehen, beschrieben. Auch mit diesen sind die Festigkeitseigenschaften unbefriedigend. Die Plastifizierungsmittel, welche im allgemeinen oberflächenaktive Mittel sind, üben nämlich eine festigkeitsvermindernde Wirkung aus. überdies haben auch die Mono- und Disaccharide und Äthylenoxyd-Kondensalionsprodukte den weiteren Nachteil, daß mit ihnen keine einheitlichen bzw. reproduzierbaren Ergebnisse erzielt werden können.

Somit ergibt sich aus dem Obigen, daß Belonzusatzmittelmischungen mit einem Gehall an Calciumchlorid und Triäthanolamin nach dem Stand der Technik stets zusammen mit Stoffen von der Art von Sulfitablaugen-Feststoffen. organischen Säuren bzw. ihren Salzen oder Estern, Mono- bzw. Disaccharideii und Äthylenoxyd-Kondensationsprodukten verwendei wurden, wodurch aber die Festigkeitseigens^haflen nicht verbessert werden konnten bzw. in anderer Hinsicht ungünstige Eigenschaften in Kauf zu nehmen waren sowie auch die Kosten u.!verhältnismäßig erhöht wurden.

Außerdem ist aus der französischen Patentschrift 1421 537 ein Verfahren zum Rostschutz von Eiscnbewehrungen von Elektrolytc enthaltendem Beton durch Zusatz von Nitriten, wie Natriumnitrit, gegebenenfalls zusammen mit Calciumchlorid, bekannt. Diese bekannten Zusatzmittel enthalten kein Triäthanolamin. sondern allenfalls nur Calciumchlorid neben dem Natriumnitrit. Eine solche Ziisatzmischung genügt aber den Anforderungen hinsichtlich des Korrosionsschutzes und der Plastizität in der Bauindustrie nicht. Die französische Patentschrift 1 421 537 hat also den Fachmann in eine falsche Richtung geführt. Analoges gilt für das Elektromotoren, also nicht die Bauindustrie betreffende Chem. Zentralblatt, l%6, H. 34, Ref. Nr. 2388 der UdSSR-Patentschrift 165 510, dessen Mittel nur Triäthanolaminnitrit, jedoch keine Calciumionen, also kein Calciumchlorid enthalten, wodurch abgesehen von unannehmbaren Festigkeibcigenschaften des mil einem solchen Mittel behandelten Betons dieser auch hinsichtlich des Korrosionsschutzes und der Plastizität nicht befriedigen würde.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines solchen Mittels, welches sowohl das Erhärten als auch das Abbinden des Betons günstig beeinflußt und dabei zu einer überlegenen Festigkeil führt und zugleich eine F'rostsehulzwirkung ausübt und korrosionshemmend wirkt, so daß es auch im Falle von Eisenbeton zu verwenden ist, und überdies eine genügend hohe Fließfähigkeit (= Plastizität) ergibt.

Gegenstand der Erfindung ist ein Mittel zur Beschleunigung der Betonerhärtung in Form einer wäßrigen Lösung oder eines Gemisches von kristallwasserhaltigen oder wasserfreien Salzen mit einem Gehalt an Triäthanolamin in einer Menge von höchstens 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge der Salze, und gegebenenfalls Calciumchlorid,

ίο welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es auch Calciumnitrat und/oder Natriumnitrit, im Falle des letzteren als alleinigem Nitrit stets zusammen mit Calciumchlorid, enthält, wobei das Triäthanolamin in Form des Calciumnitrit/Triäthanolamin-Komplexes vorliegt.

Das erfindungsgemäße Mittel enthält vorzugsweise höchstens 30 Gewichtsprozent Calciumchlorid, bezogen auf die Wirksloffmenge. Wenn das Mittel in Form einer wäßrigen Lösung vorliegt, enthält es vorteilhafterweise höchstens 50 Gewichtsprozent Wirkstoff, und der pH-Wert der Lösung beträgt zweckmäßigerweise mindestens 8.5.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäfkn Mittels, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß zu einer CaI-ciumnitrit und/oder Natriumnitrit und gegebenenfalls auch Calciumchlorid enthaltenden wäßrigen Lösung so lange Triäthanolamin zugegeben wird, bis ein pH-Wert ;on mindestens 8,5 erreicht ist. und danach die Lösung, zweckmäßigerweise bei einer Temperatur von etwa 40 C. gerührt und anschließend gegebenenfalls durch Eindampfen unter Vakuum oder durch Zerstäuben in ein trockenes, pulverförmiges und kristallvvasserhaltiges oder wasserfreies Produkt übergeführt wird.

Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung des erlindungsgemäßen Mittels zur Beschleunigung der ßctonerhärlung. zur Plastifizierung des Betons und zur Korrosionsverhinderung durch Zugabe desselben zu Beton ot'er zementhaltigem Mörtel.

Das erfindungsgemäße Mittel gehört sowohl der Gruppe der Erhärtungsbeschleunigci' als auch der Gruppe der das Abbinden beschleunigenden Zcmentzusatzstoffe an. Bei Verwendung des Mittels wird nämlich sowohl das Abbinden als auch das Erhärten des Betons beschleunigt, wobei der Wert der nach 24 Stunden erreichten Festigkeil des Beton; verdoppelt wird, wenn die Umgebungstemperatur bei 20 C liegt, und sogar um das 4- bis 5fache erhöht wird.

wenn die Umgebungstemperatur -5 C beträgt. Dadurch wird das Weilerbauen im Winter ohne kostspieliges Heizen oder Abdecken ermöglicht, da auch das bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt verlaufende Erhärten des Betons gefördert wird. Die alkalisch reagierenden Erhärtungsbeschleuniger wirken dagegen erst nach Erwärmen und führen zu einer geringeren Festigkeit als das erfindungsgemäße Mittel.

Das erfindungsgemäße Mittel bringt gegenüber

den Mitteln des Standes der Technik den überraschenden technischen Fortschritt mit sich, daß es dem mit ihm behandelten Beton gleichzeitig eine hohe Festigkeit, einen den Anorderungen genügenden hohen Korrosionsschulz und eine den Anforderungen genügende hohe Plastizität verleiht. Hierzu sind alle drei Bestandteile der crfiiulungsgcmäßcn Mischung. d. h. Calciumionen (in Form von Calciumnilril und oder Calciumchlorid). Nitritionen (in Form von CaI-ciumnitrit und oder Natriiininitril) und Triäthanol-

22 OO

amin in der erfindungsgemäß festgelegten Menge von höchstens 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge der Salze, zwingend notwendig, wovon der Stand der Technik, mit dessen Mischungen die obigen drei Eigenschaften zusammen nicht zu vcrwirklichen sind, geradezu abgelenkt hat.

Es wurde nämlich überraschenderweise festgestellt, daß bei Erhöhung der Oberflächenaklivität und des pH-Wertes einer Calciumnitrit oder dessen Ionen (beispielsweise Natriumnitril und Calciumchlorid) enthaltenden wäßrigen Lösung, die auch selbsi eine die Betonerhärtung beschleunigende Wirkung hai. aber noch nicht den hinsichtlich des Korrosionsschutzes und der Plastizität gestellten erhöhten Anforderungen genügt, durch Zugabe von Triäthanolamin diese Verbindung mit Calciumnitrit einen Komplex bildet, der die Geschwindigkeit der Betonerhärtung und den plastischen Zustand des Betons außerordentlich vorteilhaft beeinflußt und infolge seiner basischen Reaktion die Korrosion \iin Eiscneinlagen verhindert. Das sich bei Zugabe von Triethanolamin zu einer Calcium- und Nitrilionen enthaltenden wäßrigen Lösung bildende hochmolekulare und verhältnismäßig stabile Komplexsalz isl aus dem Fachschrifttum nicht bekannt und hai die überraschende Eigenschaft, daß es eine außerordentlich günstige Wirkung hiiisn litlich der Erhärtung, des Frost- und Korrosionsschutzes und der Konsislen ' von Beton ausübt.

Das Komplexsalz kann in Form eines Nieder-Schlages abgetrennt und seine ungefähre Zusammensetzung kann dcrivatographisch (mittels eines auf einer Differential-Thermoanalyse und Differenlial-Thcrmogravimetrie beruhenden Verfahrens) und litrimctrisch bestimmt werden. In der Komplexvcrbindung beträgt das Verhältnis des organischen Anteiles, nämlich des Triälhanolamines. zum Calciumnilril 2:1. Nach den Untersuchungen der Anmelderin sind es Vorbedingungen für die Bildung der Komplexverbindung, daß die Calcium- und Nitritionen enlhaltende wäßrige Lösung mit Triäthanolamin auf einen pH-Wert von mindestens 8.5 eingestellt wird und Calciumnitrit und Triäthanolamin in einem MoI-verhüllnis von mindestens 2: 1 zugegen sind. Die Bildung des Komplexes wird begünstigt, wenn bei der Herstellung die Calciumnitrit und Triäthanolamin enthaltende wäßrige Lösung 30 Minuten auf einer Temperatur von etwa 40 C gehalten wird.

Das Mischungsverhältnis der einzelnen Salzkomponcnten des erfindungsgemä'ßen Mittels hängt von der Umgebungstemperatur ab. bei der die Betonerhärtung vor sich geht. Dementsprechend wird beispielsweise bei unter dem Gefrierpunkt liegenden Temperaturen der Nalriumnitritgehalt des Mittels auf Kosten des Caleiumnitrits und -Chlorids erhöhl, während für die Verwendung bei über dem Gefrierpunkt liegenden Temperaturen die Calciumsalze überwiegen müssen.

Für die Beschleunigung der Betonerhärtung bei unter dem Gefrierpunkt liegenden Temperaturen wird vorleilhafterweise ein solches den Calciumnilrit, Triäthanolamin-Komplex enthaltendes Salzgemisch verwendet, welches mindestens 66% Natriumnitrit enthält. Zur Beschleunigung der bei einer Umgebungstemperatur von IO bis 30 C oder durch Dampfbehandlung (Wärmereifung) bei 60 bis XO C" vor sich gehenden Betonerhärtung ist die Verwendung eines solchen das Komplexsalz enthaltenden Mittels zweckmäßig, welches mindestens 66% Calciumnitril b/w.

eines Gemisches von Calciumnilril und Calciumchlorid enthält.

Die Herstellung des den Calciumnitril Triälhanolamiii-Komplex enthaltenden Salzgcmisches wird zweckmäßigerweise wie fohlt durchgeführt:

Das Salzgemisch wird in einem mit einer Dampfheizung und einem Rührer versehenen Gefäß gelöst, und der Gesamtsalzgehall der Lösung wird auf höchstens 50 Gewichtsprozent eingestellt. Die Lösung wird auf 40 C erwärmt, es wird Triäthanolamin zugegeben, bis ein pH-Weri von mindestens 8.5 erreicht isl. und anschließend wird 30 Minuten lang reagieren gelassen. Während dieser Zeit geht die Komplexbildung vor sich.

In der Praxis kommt das erlindungsgemäße Mitlei im allgemeinen in solchen Mengen, die 0.5 bis 4.0 Gewichtsprozent des Zementes und Trockenmaterials entsprechen, zur Anwendung.

Die wäßrige Salzlösung kann durch übliche Verfahren, wie Eindampfen unter Vakuum oder Zerstäuben, in bekannter Weise in ein pulverförmiges und krislallwassei haltiges oder wasserfreies Produkt übergeführt werden.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden nicht als Beschränkung aufzufassenden Beispiele näher erläulerl.

Beispiel 1

Es wurden für das Mittel folgende Verbindungen in den angegebenen Anteilen, bezogen auf die Wirkstoffmenge, verwendet.

70 Gewichislcilc Nalriumnilril.
28.5 Gcw ichtsteile Calciumchlorid.
1.5 Gewichisteile Triäthanolamin.

Es wurde in einem mit einer indirekten Dampfheizung und einer mechanischen Rührvorrichtung \ersehenen Reaklionsgefäß aus Natriumnitril und Calciumchlorid eine 35gewichtsprozentige wäßrige Lösung mit einer Temperatur von 40 C hergestellt. Zu dieser wäßrigen Lösung wurde mil Wasser im Verhältnis von 1 : 1 verdünntes Triäthanolamin zugegeben, und danach wurde das Gemisch noch 30 Minuten bei Temperaturen um 40 C gerührt. Der pH-Wert des Gemisches war 8.5.

Das flüssige Mittel wurde in einer Menge von 2 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen auf den Zement, zum Beton oder zum zemenlhaltigcn Mörtel zugegeben.

Das Mittel wird zweckmäßigerweise innerhalb der im folgenden angegebenen Temperatutgrenzen angewandt:

bei natürlicher Erhärtung —5 bis +25 C

bei Dampfhärtung 60 bis 80 C

Beispiel 2

Es wurden für das Mittel folgende Verbindungen in den angegebenen Anteilen, bezogen auf die Wirkstoffmenge, verwendet:

50 Gewichtsteile Calciumnitrit.
25 Gewichtsteile Natriumnitrit.
23,5 Gewichtsteile Calciumchlorid.
1,5 Gewichtsteile Triäthanolamin.

Die Herstellung des Mittels und die Zugabe zum Beton erfolgten wie im Beispiel 1 beschrieben. Das Mittel haue einen pH-Wert von 9.

22 OO

Die /u eck müßigen Temperalurgren/cn für die An- \\endunu sind:

bei natürlicher Erhärtung
bei Dampfliärliini·

IO bis +25 C 40 bis XO C

bei natürlicher Erhärtung K) bis 25 C

bei Dampfliärlung 40 bis 80 C

30

Beispiel 4

Ls wurden für das Miltel folgende Verbindungen in den angegebenen Anteilen, bezogen auf die Wirkstoffmenge, verwendet:

65 Gewichtsteile Nalriumnitril.
23 Gcwichtsteile Calciumnitril.
10 Gcwichisteile Calciumchlorid.
2 Gewichisteile Triiithanolamin.

Die Herstellung des Mittels erfolgte wie im Beispiel 3 angegeben. Das pulverisierte Endprodukt wurde in einer Menge von 1 bis 3.5 Gewichtsprozent. bezogen auf den Zement, dem Beton oder dem Zementmörtel zugemischt.

Die zweckmäßigen Tempera! urgren/en für die Anwendung dieses Mittels sind:

bei natürlicher Erhärtun» .... —10 bis +5 C

50

Beispiel Beispiel 3

Ls wurden für das Mittel folgende Verbindungen in den angegebenen Anteilen, bezogen auf die Wirksloffmenge. verwendet:

75 Gewichlsteilc Calciumnilrit.
24 Gewichtsteile Calciumchlorid.
1 Gewichtsteil Triiithanolamin.

Die Herstellung des Mitteis erfoigle wie im Beispiel I angegeben. Es hatte einen pH-Werl von 9. Die Lösung wurde durch Wärmebehandlung und Zerstäuben eingedampft, und das trockene Produkt wurde in luftdicht verschließbare Kunslstoffsäcke verpackt.

Das pulverisierte Miltel wurde in einer Menge von 0.5 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf den Zement, zum Beton oder zum Zementmörtel zugegeben.

Die zweckmäßigen Tempcralurgren/en für die Anwcnduni! dieses Mittels sind:

40 Es wurden für das Mitlei folgende Verbindungen in den angegebenen Anteilen, bc/ogen auf die Wirksloffmcngc. verwendet:

66 Gcwichtsteile Nalriumnitrit.
30 Gewichisteile Calciumchlorid.

4 Gewichisteile Triiithanolamin.

Die Herstellung des Mittels und die Zugabe zum Belon erfolgten wie im Beispiel 1 beschrieben. Das Mittel hatte einen pH-Wert von 9,5.

Die zweckmäßigen Temperaturgrenzen für die Anwendung sind:

bei natürlicher Erhärtung .... —10 bis +20 C bei Dampfhürtung
(Wärmereifung) +30 bis +60 C

Beispiel 6

95 Gewichtsteile Calciumnilrit,

5 Gewichlsieilc Triäihanolamin.

Die Herstellung des Mittels erfolgte in der im Beispiel 1 angegebenen Weise. Das Mittel hatte einen pH-Wert von 9.5. Die Lösung wurde durch Wärmebehandlung und Zerstäuben eingedampft, und das trockene Produkt wurde in luftdicht verschließbare Kunststoffsäckc verpackt.

Das pulverisierte Mittel wurde in einer Menge von I bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf den Zement, dem Beton oder dem Zementmörtel zugemischt.

Die zweckmäßigen Tempcraturgrcnzen für die Anwendung sind:

bei natürlicher Erhärtung .... 0 bis 25 C
bei Dampfhärtung
(Wärmereifung) 40 bis 80 C

Die durch die nach den obigen Beispielen 1 bis 6 hergestellten Mittel erzielten Verbesserungen sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt. Es wurden 400er und 500er homogene und heterogene Portlandzemente, deren Lagerzeit von einer Woche bis zu 6 Monaten betrug, verwendet. Die Güte des bei der Untersuchung verwendeten Betons war B-200 und B-280. Die maximale Korngröße des sandartigen Kieszuschlages betrug 20 mm. Die Konsistanz des Betons entsprach hauptsächlich der Kategorie 3.

Tabelle

ArI der Verbesserung

1. Verminderung des Wasserbedarfes (Verflüssigung)

2. Festigkeilssteigerung

bei -5 C

nach 7 Tagen

nach 28 Tagen

bei 20 C

nach 1 Tag

nach 28 Tagen

1 m Vergleich zu Beton, der

ohne Chemikalien hergestellt

wurde

6 bis 7%

400%
600%

70%
25%

Im Vergleich zu Beton, der

mit bekannten Zusätzen

hergestellt wurdi.

4 bis 5%

150%
100%

25%
10%

22 OO

Fortsetzung

10

Art der Verbesserung

2. Festigkeitssleigerung

bei Dampfhärtung nach 1 Tag . . nach 2S Tagen

3. Zemenlcinspatung

Im Vergleich /u Beton, der ohne ('hemikalien hergestellt wurde

30" ο 25" π

10 bis 15%

Im Vergleich /u Beion. der

mit bekannten Zusal/en

hergestellt wurde

15" ι.

7 bis S"„

Bemerkung: Unter bekannten /usal/en werden solche Hclninerlestiuungsheschleuiiigcr \erslaiKlcn. die ilen C'ak'JLimiiilrit Trütluiinlamin-Komplex nicht ent hallen.

Zum Nachweis (Jcr überlegenen Figenschaflcn des eriindungsgemüßeii Mittels wurden auch die folgenden Vergleichsversuche durchgeführt.

Es wurden in Zement der Sorte 450 R die in den folgenden Tabellen 2 und 3 zusammengestellten Zusatzniitlel, deren Mengen jeweils auf den Zement bezogen sind, eingearbeitet, wobei jeweils auch ein Blind- b/w. Standardversuch ohne Zusatzmiltel durchgeführt wurde. Von den so erhaltenen Proben wurden jeweils die Biege- und Druckfestigkeiten sowie bei 20 C auch die Fließfähigkeit ermittelt. Auch diese sind in den folgenden Tabellen 2 und 3 zusammengestellt.

Tabelle 2
Fcsligkeitsversuche bei 20 C

Laufende

Bezeich
nung

Versuch

Zuordnung

Zu.atzmittelgemisch nach Chem. Zentralblatl. 1966. H. Ref. Nr. 2 388 der UdSSR-Patentschrift 165

Zusal/mittelgemiseh nach Corps G der französischen Patentschrift I 421 537

Zusatzmittelgemisch nach dem Beispiel 5 der österreichischen Patentschrift 228 111

/usairitnenset/uni:	342 g	/usiM/mcngi
des
	158 g	100 g/kg
Zusiit/rnitti'lgcmischcs	500 g	Zement
Tri
ethanol	333 g
amin
Nairium-	167 g
nitrit	500 g	KK) g/kg
Wasser	100 g	Zement
Calcium
chlorid
Natrium	50 g
nitrit		5 g/kg
Wasser	300 g	Zement
Sorbit
Tri
ethanol
amin	50 g
Calcium	500 g
chlorid
PoIy-	416,5 g
äthylen-
oxynonyl-
phenol	83,5 g	100 g/kg
Wasser	500 g	Zement
Calcium
chlorid
Tri-
äthanol-
amin
Wasser

Fließfähigkeit in mm

205

160

220

150

Biegefestigkeit in

kp cnr

nach

I Ig. 5.0

41.0

20.0

35,0

7 Ig.

9.5

46.0

24.0

42.0

28.0

63.0

30.0

57.0

Druckfestigkeit in

kp cnr

nach

20

!5O

130

7 Ig.

49

320

110

260

JS Tg.

22 OO 590

Versuch

Z u sam men sei ζ u ng
des

Fortsetzung

F-Iieß-
fiihig-

liiegefestigkeil in
kp cm²

Tig.

ι H-

28

lg·

Tabelle 3

Zusal.menge

Hiegefesligkeit in
kp cm²
nach

7Tg.

28 Ig.

,0

Drue

kfestigkeit in
kp cm²

7 Tg.

28Tg

Zusut/mi ι icl gemisches

keil
in mm

nach

30.0

53.0

66.0

lestigkeitsversuche bei —5 C

I Tg.

4.0

10.5

nach

14

430

Lau
fende

Zuordnung

Zusalzmcnne

K)Og kg

unmeß

1 Tg.

J ">>

Be-
zeich-

Natrium

190

Zusammensetzung
des
Zusalzmillelgeniisches

Zement

bar

140

316

nung

Zusat/millel-

nitrit 35Og

I

gemisch nach

Calcium

100 g kg

Tri-

dem erlindiings-

chlorid 142.5 a

Zement

äthanol-

gemäßen

Tri-

amin 342 g

Beispiel I

älhanol

Natrium

32,0

41.0

155

aniin 7.5 g

40,5

44.5

6

nitrit 158 i>

K)Og kg

8.5

420

Wasser 500 g "

Wasser 500 g

Zement

Blind- h/w.

180

140

280

Slandaidversuch

Calcium

Ci

ohne Zusai/-

chlorid 333 g

mit icl

Natrium

16.0

20.0

42,0

nitrit 167 g

5 g kg

unmeß

Wasser 500 g

Zement

bar

in

28 Tg

Versuch

Sorbit K)OiI

Druckfestigkeil
kp cm²
nach

44

Zuordnung

Tri-

I Tg.

Lau
fende
Be
zeich

äihunol-

unmeß

nung

Zusat/mittel-

amin 50 g

bar

Λ

gemisch nach

Calcium

Chem. Zentral-

chlorid 300 g

blalt. 1966. H. 34.

PoIy-

Ref. Nr. 2 388 der

äthylen-

18,0

31,0

90

200

UdSSR- Patent

oxynonyl-

100 g/kg

6,0

schrift 165 510

phenol 50 g

Zement

28

Zus;:!/mittel-

Wasser 500 g

C

gemisch nach

Calcium

Corps Cj

chlorid 416,5 g

der französischen

Tri-

88

Patentschrift

äthanol-

1 421 537

amin 83,5 g

unmeß

Zusalzmittel-

Wasser 500 g

bar

D₂

gemisch nach

dem Beispiel 5

der öster

reichischen

Patentschrift

228 11 ι

140

25

E

22 OO

	Versuch Zuordnung	/usainmcnsL-l/unii des Zusal/millelL'eniisehes	Fortsetzung	Biegefcstigkeil in kp mr nach	7 Ig.	:k ig.
Lau fende Ik-- /cich-			/iisal/mengc	I Ig. I	.10.0	42.0
nung	Zusatzmiltel- gemisch nach dem erfindungs- gcmälkn Beispiel 1	Natrium- nitrit .150 g Calcium chlorid 142.5 u Tri al ha IKiI amin 7.5 g Wasser 500 g		6.0	22.0	.12.0
Ι		Blind- h/w. Standardversuch ohne Ziisiitz- mitlcl	K)Og kg Zement	5.0
Ο

Druckfestigkeit in

kp cm'

nach

I Ig.

26

24

7 Ig.

150

Daraus ergibt sich, daß die Fesligkeitseigensehaflen des das erfindungsgemüße Zusat/mittelgemiscli (Versuch F) enthaltenden Zementes besser als die der die bekannten und anderen Zusatzmittelgemischc enthaltenden Zemente sind, wobei die der letzteren /um Teil unvergleichlich schlechter sind. Zu all dem kommt noch hinzu, daß das erlindungsgemäße Zusatzmittelgemiseh auch nicht die weiteren weiter oben abgehandelten nachteiligen Eigenschaften der bekannten Zusatzmittelgcmische. wie die Unmöglichkeit der Erzielung reproduzierbarer Ergebnisse bei den Zusatzmitlelgemischen der deutschen Auslegeschiifi 1069 520 und der österreichischen Patentschrift 228 111 (und der mit ihr übereinstimmenden australischen Patentschrift 2.17 604) und der unannehmbaren Plaslizitäts- und Korrosionscigenschaftcn der Zusatzmittelgemischc der französischen Patentschrift 1 421 537. aufweist. Besonders betont sei auch, daß aus den Vcrgleichsversuehsergebnisscn hervorgehl. wie schlecht die Fließfähigkeit (= PlastizitätI des Zementes mit dem Zusalzmittelgemisch der französischen Patentschrift 1 421 537 (Versuch C) ist. indem sie sogar noch schlechter isi als die des Zementes ohne Zusalzmittel (Blind- bzw. Su.ndardvcrsueh) [ Versuch G]. wobei dasselbe für den Versuch E mil dem Zement mil dem (nicht bekannten) Zusalzmittelucmisch aus Calciumchlorid und Triälhanolainin gilt.

Gegenüber dieser Tatsache, daß nämlich Zemente mit Zusatzmitlelgemischen aus Calciumchlorid und Natriumnitrit (Versuch C) und solche mit Z.usalzmittelgemischen aus Calciumchlorid und Triälhanolainin (Versuch Ei) eine unannehmbare Plastizität aufweisen, ist es äußerst überraschend und völlig unvorhergesehen, daß Zcmcnlc mil den crfindungsiiemäben Zusatzmitlelgemischen aus Calciumchlorid. Natriumnitrit und Triälhanolainin (Versuch I) eine guie Plastizität aufweisen und noch dazu dennoch ihre l'cstigkeilscigcnschaften sehr gut sind und insbesondere nach 2S Tagen die der Zemente mit allen bekannten und anderen Zusalzmitielgemisehen übertreffen.

Es handelt sich also um einen besonders ausgeprägten Synergismus.

Claims

Patentansprüche:

1. Mittel zur Beschleunigung der Betonerhärtung in Form einer wäßrigen Lösung oder eines Gemisches von kristaiiwasserhaltigen oder wasserfreien Salzen mit einem Gehalt an Triäthunolamin in einer Menge von höchstens 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge der Salze, und gegebenenfalls Calciumchlorid, dadurch gekennzeichnet, daß es auch Calciumnitrit und/oder Natriumnitril, im Falle des letzteren als alleinigem Nitrit stets zusammen mit Calciumchlorid, enthält, wobei das Triülhanolamin in Form des Calciumnitrit/Triäthaiiolamin-Komplexes vorliegt.

2. Mittel nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sein Calciumchloridgehalt höchstens 30 Gewichtsprozent, bezogen auf den Wirkstoffgehalt, beträgt.

3. Mittel nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß es eine wäßrige Lösung mit einem Gehalt an höchstens 50 Gewichtsprozent Wirkstoff ist.

4. Mitte! nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es bei Vorliegen in Form einer wäßngen Lösung einen pH-Wert von mindestens 8,5 aufweist.

5. Verfahren zur Herstellung des Mittels nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zu einer Calciumnilrit und oder Natriumnitrit und gegebenenfalls Calciumchlorid enthaltenden wäßrigen Lösung so lange Triälhimolamin zugibt, bis ein pH-Wert von mindestens 8,5 erreicht ist, und danach die Lösung, zweckmäßigerweise bei einer Temperatur von etwa 40 C, rührt und anschließend gegebenenfalls durch Eindampfen unter Vakuum oder durch Zerstäuben in ein trockenes, pulverförmiges und kristallwasserhaltiges oder wasserfreies Produkt überfuhr!.

6. Verwendung eines Mittels nach den Ansprüchen I bis 4 zur Beschleunigung der Betonerhärtung, zur Plastifizierung des Betons und zur Korrosionsverhinderung, das Beton oder zcmcnthalligem Mörtel, vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 4,0 Gewichtsprozent, bezogen auf den Zement und das Trockcnmaterial. zugegeben wird.