PROCESS FOR THE PREPARATION OF ELASTIC CONCRETE OR MORTAR

Abstract: 1. Process for the production of elastic concrete or mortar by mixing cement or another hydraulic binder, sand and an aqueous rubber or plastic dispersion, characterised in that sand and a hydraulic binder are passed through a pipe by means of compressed air, at the outlet end of which pipe an aqueous rubber or plastic dispersion is added through a nozzle.

Description: Verfahren zur Herstellung von elastischem Beton oder Mörtel Elastischer Beton oder Mörtel sind als Werkstoffe bekannt. Sie werden aus Gemischen von Tonerdeschmelzzement, Portland-Zement, Hochofen-Zement oder anderen hydraulischen Bindemitteln wie beispielsweise wasserfreies Calciumsulfat, hydraulischer Kalk oder Trass mit Sand durch Zusatz geeigneter wässriger Kautschuk- oder Kunststoff-Dispersionen (Latices) hergestellt. Die zum hydraulischen Aushärten des elastischen Beton oder Mörtel benötigte Menge Wasser wird durch das in der jeweils verwendeten Dispersion enthaltende Wasser bereitgestellt. Durch die Vergütung von Sand-Zementmischungen oder Sand-hydraulische Bindemittelmischungen mit Kautschuk- oder Kunststoff-Latices werden massgebliche physikalische Eigenschaften des Betons oder Mörtels verbessert, u.a. ergibt sich eine höhere Flexibilität, eine höhere Schlagzähigkeit und eine bessere Haftung des Betons oder Mörtels an Substraten (u.a. Stahl, Fels, Mauerwerk). Elastischer Beton hat viele Anwendungsgebiete, u.a. als Schiff sdeckbelag, für Industriefussböden, für Zwecke der Schallisolation, zur Verkleidung von starken Rohrleitungen, für Brückenbeläge und spezielle Fahrbahndecken. Beton kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt und verarbeitet werden. Beim Torkretverfahren wird ein Gemisch von Sand und Zement mit Druckluft durch eine Rohrleitung gepresst, an deren Austrittsende dem Gemisch Wasser durch Düsen zugesetzt wird. Die Masse wird in mehreren Lagen aufgespritzt, die sich infolge des hohen Pressluftdruckes gut miteinander verbinden. Das Torkretverfahren wird u.a. zur Herstellung eines sehr dichten Verputzes, zur feuerhemmenden Umkleidung von Stahlbetonkonstruktionen und zur Ausbesserung beschädigter Bauteile aus Beton oder Stahlbeton z.B. Tunnel, Decken usw. angewendet. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird ein Torkretgerät benutzt, bei dem Zement oder andere hydraulische Bindemittel und Sand wie zuvor beschrieben, gefördert werden und wo anstelle des Wassers eine wässrige Kautschuk- oder Kunststoff-Dispersion am Austrittsende des Rohres durch Düsen zugesetzt wird. Auch in diesem Fall wird das zum hydraulischen Aushärten des Betons oder Mörtels benötigte Wasser durch das in der Dispersion enthaltene Wasser zugeführt. Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von elastischem Beton oder Mörtel durch Vermischen von Zement oder einem anderen hydraulischen Bindemittel, Sand und einer wässrigen Kautschuk- oder Kunststoffdispersion, dadurch gekennzeichnet, dass man Sand, Zement oder ein anderes hydraulisches Bindemittel mittels Druckluft durch eine Rohrleitung fördert, an deren Austrittsende durch eine Düse eine wässrige Kautschuk- oder Kunststoffdispersion zugesetzt wird. Auf diese Weise tritt eine innige Verbindung beider Förderströme ein. Die Herstellung und Verarbeitung von elastischem Beton nach dem Torkretverfahren weist gegenüber dem herkömmlichen Mischen im Betonmischer und Aufbringen von Hand auf das Substrat eine Reihe von Vorteilen auf: 1. Konventionelle Mischungen von Zement/Sand-Mörteln mit Kautschuk- oder Kunststoff-Dispersionen wei sen in den meisten Fällen eine geringe Beständig keit und damit kurze Topfzeit auf, wodurch die Verarbeitbarkeit sehr erschwert wird. Um diesen Nachteil zu eliminieren, ist es praktisch immer notwendig, die Mischung durch Zusatz von Stabili satoren zu stabilisieren. Durch den Zusatz von Stabilisatoren muss man jedoch vielfach andere Nachteile in Kauf nehmen, z.B. geringere Wasser festigkeit des Betons, verringertes Eaftver- mögen sowie geringere Flexibilität des Betons auf dem Substrat. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren beträgt je doch die Mischzeit nur Sekundenbruchteile bis Sekunden, so dass sich die Frage der Topfzeit erst gar nicht stellt. 2. Konventionelle Mischungen enthalten Luftein schlüsse. Um die Lufteinschlüsse zu eliminieren, müssen sog. Entschäumer zugesetzt werden, wodurch wiederum wichtige Eigenschaften des fertigen ela stischen Betons beeinträchtigt werden können. Bei der Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens ergibt sich durch den hohen Pressdruck sofort eine sehr dichte, praktisch hohlraumfreie Schicht, ohne dass ein Zusatz von Entschäumern notwendig ist. 3. Die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens ge stattet das Aufbringen von elastischem Beton auch an senkrechten Flächen und an den Unterseiten von Decken und Gewölben im "ffberkopfspritz-Verfahren". Der Kautschukanteil im elastischen Beton oder Mörtel kann in breiten Grenzen variiert werden. Anteile bis zu 50 Gew.-%, bezogen auf Zement oder andere hydraulische Bindemittel, sind ohne weiteres möglich. Dabei kann es bei niedrigen Latexanteilen in der Sand/Zement- oder Bindemittelmischung notwendig sein, dem Latex zusätzlich Wasser zuzusetzen, damit die für den hydraulischen Abbindevorgang notwendige Menge Wasser vorhanden ist. Im Prinzip können die Geräte so, wie sie für das normale Torkretverfahren (Betonspritzverfahren) konstruiert sind, verwendet werden. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, die Bohrungen der Düse, durch die normalerweise das Wasser und gemäss der Erfindung der Latex zuge führt wird, so zu gestalten, dass der Latex verwirbelt wird. Dabei werden die ursprünglich radialen Bohrungen in eine tangentiale Richtung abgeändert (Abbildung 1). Durch diese Massnahme wird eine gleichmässigere Befeuchtung des Sand/Zement- oder Bindemittel-Gemisches mit Latex erzielt und der unvermeidliche Abprall von Sand/Bindemittel auf ein Minimum reduziert. Nach der verwendeten Zementtype richtet sich die zu verwendende Latextype. Das heisst, bei Verwendung von Portland- oder Hochofen-Zement verwendet man vorzugsweise kationische oder amphotere Latices, während man bei der Verwendung von Tonerdeschmelz-Zement vorwiegend anionische oder anionisch/nichtanionische Latices verwendet. Der Latex bzw. die Kunststoffdispersion besitzt vorteilhafterweise einen Feststoffgehalt von 35 - 70 Gew.-%. Als Latices bzw. Kunststoff-Dispersionen wurden bei unseren Versuchen verwendet: a) Naturlatex 60 Gew.-% Feststoffgehalt b) Bltadien-Azrylnitril-Latex 45 Gew.-% Feststoffgehalt c) Styrol-Butadien-Latex 66 Gew. -% Feststoffgehalt d3 Acrylat-Latex 50 Gew. -% Feststoffgehalt e) anionischer Polychloropren-Latex 58 Gew.-% Feststoffgehalt f) Polyurthan-Iatex 48 Gew.-% Feststoffgehalt g) kationischer Polychloropren-Latex 55 Gew.-% Feststoffgehalt h) amphoterer Polycclorcpren-Latex 54 Gew.-% Feststoffgehalt i) Polyubtadien-Latex 49 Gew.-% Feststoffgehalt k) cafix ylierter Styrol-Butadien-Latex 50 Gew.-% Feststoffgehalt 1) Vinyl-Pridin-Latex 40 Gew.-% Feststoffgehalt m) Polyvinylchlorid-Di spers ion 52 Gew. Feststoffgehalt n) Polyvinylacetat-Dispersion 50 Gew.-% Feststoffgeahalt Die verwendeten Latices wurden nach in der Literatur beschriebenen Verfahren hergestellt. Unter Anwendung des Torkret-Spritzverfahrens wurde elastischer Beton mit den vorgenannten Latices mit einem konventionellen Torkretgerät hergestellt. Dabei war lediglich die Düse, durch die der jeweilige Latex zugeführt wurde, wie zuvor beschrieben, abgeändert. In allen Fällen ergab sich eine einwandfreie Vermischung des Sand/Zement-Gemisches mit dem jeweiligen Latex. Das beschriebene Verfahren liess sich mit sehr gutem Erfolg auch an senkrechten Flächen und in der "Uber- kopf-Spritzweise" anwenden. Bei den beschriebenen Versuchen betrug das Sand/Zement Gewichtsverhältnis 8:1, der Kautschukanteil im fertigen elastischen Beton lag zwischen 6 - 10 Gew.-%, bezogen auf Zement.

Claims: Patentansprüche 1) Verfahren zur Herstellung von elastischem Beton oder Mörtel durch Vermischen von Zement oder einem anderen hydraulischen Bindemittel, Sand und einer wässrigen Kautschuk- oder Kunststoffdispersion, da durch gekennzeichnet, dass man Sandund ein hydrau lisches Bindemittel mittels Druckluft durch eine Rohrleitung fördert, an deren Austrittsende durch eine Düse eine wässrige Kautschuk- oder Kunststoff dispersion zugesetzt wird. 2) Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen der am Austrittsende sich befin denden Düse in tangentiale Richtung weisen.

Inventors: ESSER, HEINZ, DR., SCHMIDT, RUDOLF, DIPL.-ING.
Applicants: BAYER AG
Application year: 1981
Main classification: B28C5
IPC codes: E01C19, B28C5, C04B28