Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PLASTICIZING BELITE-CALCIUM-SULFOALLUMINATE-FERRITE-CONTAINING CEMENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/228882
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for plasticizing a composition which comprises a belite-calcium-sulfoalluminate-ferrite cement by adding at least one polymeric dispersant, the composition comprising a product for reducing secondary plasticizing effects.

Inventors:
HAMPEL CHRISTINA (CH)
FRUNZ LUKAS (CH)
ZIMMERMANN JÖRG (CH)
JUILLAND PATRICK (CH)
Application Number:
PCT/EP2019/063195
Publication Date:
December 05, 2019
Filing Date:
May 22, 2019
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIKA TECH AG (CH)
International Classes:
C04B40/00; C04B28/16
Domestic Patent References:
WO2015144886A12015-10-01
WO2017050907A12017-03-30
Foreign References:
FR3007757A12015-01-02
US20150166691A12015-06-18
EP2105419A12009-09-30
EP1138697A12001-10-04
EP2522680A12012-11-14
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verflüssigung einer Zusammensetzung umfassend einen Belit- Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Zement durch Zugabe mindestens eines polymeren Dispergiermittels, wobei die Zusammensetzung ein Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung umfasst.

2. Verfahren gemäss Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Belit- Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Zement gemahlenen Belit-Calciumsulfoaluminat- Ferrit-Klinker, Calciumsulfat und einen Verzögerer umfasst.

3. Verfahren gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerer mindestens einen Stoff, der den pFI-Wert einer Aufschlämmung eines gemahlenen Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Klinkers in Wasser reduziert, insbesondere Borsäure, umfasst.

4. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass das Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe umfassend wasserlösliche Calciumsalze, wasserlösliche Magnesiumsalze,

Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Calciumoxid, Magnesiumoxid,

Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, umfasst.

5. Verfahren gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung Calciumhydroxid, Calciumoxid und/oder Alkalihydroxid umfasst.

6. Verfahren gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung Calciumhydroxid und/oder Calciumoxid und mindestens ein Alkalihydroxid, insbesondere Natriumhydroxid, umfasst.

7. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass das Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung in 0.05 bis 5 Gewichts-%, bevorzugt 0.08 bis 3 Gewichts-%, insbesondere 0.1 bis 2 Gewichts-%, im Speziellen 0.15 bis 1 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht des gemahlenen Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Klinkers, vorhanden ist.

8. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass das polymere Dispergiermittel ein anionisches Polymer umfassend -COOM, -SO2-OM, -0-P0(0M)2 und/oder -PO(OM)2 -Gruppen umfasst, wobei M, unabhängig voneinander, für H+, Alkalimetallion, Erdalkali- metallion, zwei oder dreiwertiges Metallion, Ammoniumion oder eine

organische Ammoniumgruppe steht.

9. Verfahren gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere Dispergiermittel ein Kammpolymer umfassend anionische Gruppen am

Polymer-Rückgrat und Polyalkylenoxid-Seitenketten, umfasst, wobei das molare Verhältnis von anionischen Gruppen zu Polyalkylenglykol-Seitenketten bevorzugt 0.7 - 15 : 1 , mehr bevorzugt 1 - 6 : 1 , insbesondere 1 - 4 : 1 , beträgt.

10. Verfahren gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere Dispergiermittel ein Kammpolymer umfassend Carboxylatgruppen und

Polyethylenglykol-Seitenketten, umfasst.

11.Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass das polymere Dispergiermittel in 0.04 bis 2.5 Gewichts- %, gerechnet als Feststoff auf das Gewicht des Belit-Calciumsulfoaluminat- Ferrit-Zementes, vorhanden ist.

12. Verwendung eines polymeren Dispergiermittels zur Verflüssigung einer

Zusammensetzung umfassend einen Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Zement, wobei die Zusammensetzung ein Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung umfasst.

13. Zusammensetzung umfassend

- einen gemahlenen Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Klinker,

- Calciumsulfat,

- einen Verzögerer,

- ein Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung und

- ein polymeres Dispergiermittel.

14. Zusammensetzung gemäss Anspruch 13 umfassend zusätzlich Wasser. 15. Formkörper, insbesondere ein Bauwerk oder ein Teil eines Bauwerkes, erhältlich durch Aushärten einer Zusammensetzung gemäss einem der Ansprüche 13 und 14 mit Wasser.

Description:
VERFAHREN ZUR VERFLÜSSIGUNG VON BELIT- CALCIUMSULFOALUMINAT-FERRIT-HALTIGEN ZEMENTEN

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verflüssigung von Zusammensetzungen enthaltend Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Zement.

Stand der Technik

Dispergiermittel oder Fliessmittel werden in der Bauindustrie als Verflüssiger oder wasserreduzierende Mittel für zementöse Zusammensetzungen, wie z.B. Beton, Mörtel und Zement, eingesetzt. Die Dispergiermittel sind im Allgemeinen organische Polymere, welche dem Anmachwasser zugesetzt oder als Feststoff einer trockenen zementösen Zusammensetzungen beigefügt werden. Dadurch können sowohl die Konsistenz der Zusammensetzung während der Verarbeitung als auch die Eigenschaften in ausgehärtetem Zustand in vorteilhafter Weise verändert werden.

Als besonders effektive Dispergiermittel bekannt sind beispielsweise Kamm- polymere auf Polycarboxylatbasis. Solche Kammpolymere verfügen über ein Polymerrückgrat und daran gebundene Seitenketten. Entsprechende Polymere sind z.B. in der EP 1 138 697 beschrieben.

Die in der Bauindustrie verwendeten Zemente enthalten typischerweise

Portlandzement oder Zement basierend auf Portlandzement, wie sie

beispielsweise in DIN EN 197-1 beschrieben werden.

Die Herstellung von Portlandzement-Klinker erfordert hohe Temperaturen und setzt grosse Mengen an CO2 frei, einerseits aus der Verbrennung von

Heizmaterial aber auch zu einem grossen Teil aus der Decarboxylierung des als Rohstoff notwendigen Calciumcarbonates. Es ist daher die Bestrebung der Zementhersteller, alternative Zemente, die bei der Herstellung weniger CO2 generieren, bereitzustellen.

Eine dieser Alternativen sind Belit-reiche Zemente wie typischerweise Belit- Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Zement (BCSAF-Zement). Die Herstellung dieser Zement-Klinker benötigt weniger hohe Temperatur und weniger Calciumcarbonat, was einen ökologischen Vorteil gegenüber Portlandzement bedeutet. Zur

Herstellung von Zement wird der Klinker gemahlen. Da der gemahlene BCSAF- Klinker sehr rasch mit Wasser abbindet und/oder ansteift, werden typischerweise noch eine geeignete Menge an Calciumsulfat und Verzögerer, beispielsweise Borsäure oder Borax, dem Klinker beim Mahlen oder nach dem Mahlen

zugemischt. Dadurch können ähnliche Verarbeitungseigenschaften und Festig- keiten wie mit Portlandzement erreicht werden.

Allerdings zeigen solche BCSAF-Zemente, insbesondere wenn sie einen

Verzögerer, wie beispielsweise Borsäure oder Borax, enthalten, in Kombination mit Verflüssigern oft ein unterschiedliches Verhalten im Vergleich zu

Portlandzementen. Beton- oder Mörtelmischungen mit BCSAF-Zement neigen oft zu einer starken Nachverflüssigung wenn ein Superverflüssiger eingesetzt wird, auch wenn dieser Superverflüssiger in Portlandzement keine oder kaum

Nachverflüssigung zeigt. Nachverflüssigung bedeutet, dass die Fliessfähigkeit der Mischung vom Zeitpunkt des Mischens mit Wasser bis 30 oder 60 oder mehr Minuten nach dem Mischen zunimmt und deutlich höher ist, als direkt nach dem Vermischen mit Wasser. Eine solche Nachverflüssigung ist bei Mörtel- und Betonwerken, insbesondere bei Transportbeton, sehr unerwünscht, weil die Eigenschaften der Mischung nicht konstant und berechenbar sind. Eine

Nachverflüssigung ist deutlich schlechter, als ein Ansteifen der Mischung. Bei einem Ansteifen der Mischung nimmt die Fliessfähigkeit mit der Zeit ab. Die Fliessfähigkeit kann durch Zugabe von Wasser und/oder weiterem Verflüssiger wieder verbessert werden. Bei Mischungen die zu Nachverflüssigung neigen, wird bei der Herstellung typischerweise zu viel Wasser zugegeben, weil anfangs die Verarbeitbarkeit der Mischung geringer ist. Nimmt die Verarbeitbarkeit dann infolge einer Nachverflüssigung nach einiger Zeit, etwa während des Transportes, zu, so kann dies zu Sedimentation und Ausbluten führen, dies ist aber für die Betonqualität schlecht. Da der Beton dann auch zu viel Wasser enthält, führt dies zu einer geringeren Festigkeit der Mischung nach dem Aushärten.

Diese Schwierigkeit, die Verarbeitbarkeit reproduzierbar einstellen zu können, stellt einen grossen Nachteil dar und kann die Akzeptanz und Verwendung der neuen, ökologisch vorteilhaften Zemente deutlich schmälern. Es besteht deshalb Bedarf nach einem Verfahren zur Verflüssigung von

Zusammensetzungen die BCSAF-Zement enthalten, welches die Nach- verflüssigung vermindert oder verhindert.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zur Verflüssigung einer zementösen Zusammensetzung die Belit-Calcium- sulfoaluminat-Ferrit-Zement (BCSAF-Zement) enthält, bereitzustellen.

Insbesondere soll diese Zusammensetzung keine oder nur eine sehr geringe Nachverflüssigung aufweisen.

Überraschenderweise wird diese Aufgabe durch ein Verfahren, wie in Anspruch 1 beschrieben, gelöst.

Die Zugabe des Mittels zur Verminderung der Nachverflüssigung bewirkt, dass ein Mörtel oder Beton, der mit BCSAF-Zement, insbesondere einem BCSAF-Zement der einen Verzögerer, wie beispielsweise Borsäure oder Borax, enthält oder mit dem Verzögerer gemischt wird, und einem Superverflüssiger hergestellt wird, keine oder eine nur sehr geringe Nachverflüssigung aufweist.

Die Verwendung einer zu grossen Wassermenge bei der Beton- oder

Mörtelherstellung und die damit einhergehenden Probleme wie schlechte

Flomogenität, Sedimentation, Ausbluten der Mischung und verminderte

Druckfestigkeit, werden dadurch vermieden. Der mit BCSAF-Zement und

Superverflüssiger hergestellte Beton oder Mörtel weist dadurch typischerweise vergleichbare Verarbeitungseigenschaften auf, wie ein mit Portlandzement und Superverflüssiger hergestellter Beton oder Mörtel.

Das Verfahren ist kostengünstig und kann die Akzeptanz der neuen Zemente in der Bauindustrie erhöhen, was aus ökologischer Sicht sehr wünschenswert ist. Durch das Verfahren können Kosten für die Entwicklung neuer Verflüssiger für BCSAF-Zement eingespart werden und in Betonwerken können für Portland- zement und BCSAF-Zement die gleichen Verflüssiger eingesetzt werden, was Lagerkosten und Logistikkosten reduziert. Weitere Aspekte der Erfindung sind Gegenstand weiterer unabhängiger

Ansprüche. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind

Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verflüssigung einer Zusammen- setzung umfassend einen Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Zement durch Zugabe mindestens eines polymeren Dispergiermittels, wobei die Zusammensetzung ein Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung umfasst.

Unter Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Zement (BCSAF-Zement) wird ein Zement verstanden, der durch Mahlen von Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Klinker (BCSAF-Klinker), optional unter Zugabe von weiteren Additiven, erhalten wird.

Eine andere Bezeichnung für Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Klinker ist auch Belit-Ye’el imit-Ferrit-Klinker (BYF-Klinker). Entsprechend wird der Zement auch als BYF-Zement bezeichnet.

Der BCSAF-Klinker ist ein Klinker, der bevorzugt zu mindestens 50 Gewichts-%, insbesondere mindestens 80 Gewichts-%, im Speziellen mindestens 90 Gewichts- %, aus den Mineralphasen Belit (Dicalciumsilikat), Calciumsulfoaluminat und Calciumaluminoferrit aufgebaut ist.

Der BCSAF-Zement enthält typischerweise Calciumsulfat um das Abbinden zu regeln. Typischerweise beträgt der Anteil an Calciumsulfat in dem BCSAF-Zement bis zu 40 Gewichts-%. Das Calciumsulfat ist hierbei typischerweise Calciumsulfat- Flemihydrat, Calciumsulfat-Dihydrat oder Anhydrit.

Oft steifen BCSAF-Zemente beim Vermischen mit Wasser rasch an und können nicht oder nur schlecht verarbeitet werden. Daher wird typischerweise ein

Verzögerer zugegeben, um eine gute Verarbeitbarkeit zu gewährleisten. Speziell in Anwendungen, in denen ein BCSAF-Zement der Calciumsulfat und einen Verzögerer enthält, eingesetzt wird, ist das erfindungsgemässe Verfahren sehr wirksam um eine Nachverflüssigung bei der Verwendung eines polymeren Dispergiermittels zu vermindern oder zu verhindern.

Bevorzugt wird das erfindungsgemässe Verfahren für einen Belit- Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Zement eingesetzt, der gemahlenen Belit- Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Klinker, Calciumsulfat und einen Verzögerer umfasst.

Bevorzugt umfasst der Verzögerer mindestens einen Stoff, der den pFI-Wert einer Aufschlämmung eines gemahlenen Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Klinkers in Wasser reduziert. Insbesondere handelt es sich beim Verzögerer um Borsäure oder Borax. Der Anteil des Verzögerers in dem BCSAF-Zement liegt

typischerweise bei 0.01 bis 3 Gewichts-%, bevorzugt 0.05 bis 2.5 Gewichts-%, insbesondere 0.1 bis 2 Gewichts-%, bezogen auf BCSAF-Klinker.

Bevorzugt umfasst das Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe umfassend wasserlösliche Calcium- salze, wasserlösliche Magnesiumsalze, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Calciumoxid, Magnesiumoxid, Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid und

Kaliumhydroxid.

Hierbei wird das wasserlösliche Calcium- oder Magnesiumsalz vorteilhaft zusammen mit einer alkalischen Verbindung, insbesondere einem Erdalkali- oder Alkalihydroxid, eingesetzt.

Bevorzugt umfasst das Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung

Calciumhydroxid, Calciumoxid und/oder Alkalihydroxid.

Bevorzugt umfasst das Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung

Calciumhydroxid. Calciumhydroxid ist im Vergleich zu Calciumoxid einfacher zu handhaben und reagiert weniger heftig wenn es mit Wasser in Kontakt kommt. Speziell vorteilhaft umfasst das Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung Calciumhydroxid und/oder Calciumoxid und mindestens ein Alkalihydroxid, insbesondere Natriumhydroxid. Eine solche Kombination ist besonders wirksam zur Unterdrückung der

Nachverflüssigung.

Bevorzugt ist das Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung in 0.05 bis 5

Gewichts-%, mehr bevorzugt 0.08 bis 3 Gewichts-%, insbesondere 0.1 bis 2 Gewichts-%, im Speziellen 0.15 bis 1 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht des gemahlenen Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Klinkers, in der Zusammensetzung vorhanden.

Insbesondere ist das Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung zusätzlich zu möglichen Alkali- oder Erdalkalihydroxiden oder Oxiden, die für eine mögliche Neutralisation des polymeren Dispergiermittels verwendet wurden, vorhanden.

Das Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung ist bevorzugt in dem BCSAF- Zement vorhanden.

Das Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung kann aber auch der

Zusammensetzung separat von dem Zement zugegeben werden, insbesondere in oder zusammen mit dem polymeren Dispergiermittel.

In einer bevorzugten Ausführungsform liegt das Mittel zur Reduktion der

Nachverflüssigung in dem polymeren Dispergiermittel vor, wobei diese Mischung als Pulver oder als wässrige Lösung vorliegen kann.

Bevorzugt umfasst das polymere Dispergiermittel ein anionisches Polymer umfassend -COOM, -SO2-OM, -0-PO(OM)2 und/oder -PO(OM)2 -Gruppen, wobei M, jeweils unabhängig voneinander, für FT, Alkalimetallion, Erdalkali metallion, zwei oder dreiwertiges Metallion, Ammoniumion oder eine organische Ammoniumgruppe steht.

Geeignete anionische Polymere sind beispielsweise in der Betontechnologie bekannte Verflüssiger oder Superverflüssiger wie insbesondere Ligninsulfonate, sulfonierte Naphthalin-Formaldehyd-Kondensate, sulfonierte Melamin-Form- aldehyd-Kondensate, sulfonierte Vinylcopolymere, Polyalkylenglykole mit

Phosphonatgruppen, Polyalkylenglykole mit Phosphatgruppen, Polycarboxylate oder Kammpolymere mit anionischen Gruppen am Polymer-Rückgrat und

Polyalkylenglykol-Seitenketten.

Bevorzugt umfasst das polymere Dispergiermittel ein Kammpolymer umfassend anionische Gruppen am Polymer-Rückgrat und Polyalkylenglykol-Seitenketten, wobei das molare Verhältnis von anionischen Gruppen zu Polyalkylenglykol- Seitenketten bevorzugt 0.7 - 15 : 1 , mehr bevorzugt 1 - 6 : 1 , insbesondere 1 - 4 : 1 , beträgt. Bevorzugt umfasst das Kammpolymer Struktureinheiten der Formel I

und Struktureinheiten der Formel II

wobei

R 1 , jeweils unabhängig voneinander, für -COOM, -SO2-OM, -0-P0(0M)2 und/oder -PO(OM)2 steht, bevorzugt -COOM,

R 2 und R 5 , jeweils unabhängig voneinander, für Fl, -CFI2-COOM oder eine

Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen stehen,

R 3 und R 6 , jeweils unabhängig voneinander, für Fl oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen stehen,

R 4 und R 7 , jeweils unabhängig voneinander, für Fl, -COOM oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen stehen,

oder wobei R 1 mit R 4 einen Ring bildet zu -CO-O-CO- (Anhydrid),

M, jeweils unabhängig voneinander, für FT, Alkalimetallion, Erdalkalimetallion, zwei oder dreiwertiges Metallion, Ammoniumion oder eine organische

Ammoniumgruppe steht,

p = 0, 1 oder 2 ist,

o = 0 oder 1 ist,

m = 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist,

n = 2 - 250, insbesondere 10 - 200 ist,

X, jeweils unabhängig voneinander, für -O- oder -NH- steht,

R 8 , jeweils unabhängig voneinander, für H, eine Ci- bis C2o-Alkylgruppe, - Cyclohexylgruppe oder -Alkylarylgruppe steht, und

A = C2- bis C4-Alkylen ist.

Bevorzugt umfasst das polymere Dispergiermittel ein Kammpolymer umfassend Carboxylatgruppen und Polyethylenglykol-Seitenketten.

Im Speziellen ist das polymere Dispergiermittel ein Kammpolymer, das aufgebaut ist aus Struktureinheiten I, die abgeleitet von ethylenisch ungesättigten

Carbonsäuren, insbesondere Monocarbonsäuren, oder deren Salzen sind, und Struktureinheiten II, die abgeleitet von ethylenisch ungesättigten

Polyalkylenglykolen, insbesondere Polyethylenglykolen, sind. Bevorzugt enthält das Kammpolymer ansonsten keine weiteren Struktureinheiten.

Bevorzugt liegt das gewichtsgemittelte Molekulargewicht Mw des Kammpolymers, gemessen gegen Polyethylenglykol-Standards bei pH 12, zwischen 8Ό00 und 200Ό00 g/mol, besonders bevorzugt zwischen 10Ό00 und 150Ό00 g/mol, insbesondere zwischen 12Ό00 und 130Ό00 g/mol, im Speziellen zwischen 15Ό00 und 80Ό00 g/mol.

Vorteilhaft wird das Kammpolymer durch freie radikalische Copolymerisation von Monomeren die Säuregruppen enthalten und von Monomeren die Polyetherketten enthalten hergestellt. Entsprechende Polymere sind beispielsweise in EP 2 522 680 beschrieben.

Ebenso vorteilhaft kann das Kammpolymer durch polymeranaloge Veresterung und/oder Amidierung von Polymeren, die Carboxylgruppen enthalten, mit

Polyethern, die an einem Ende eine Hydroxylgruppe oder eine Aminogruppe aufweisen, hergestellt werden. Entsprechende Polymere sind beispielsweise in EP 1 138 697 beschrieben.

Ebenfalls vorteilhaft ist das Kammpolymer ein Block- oder Gradientenpolymer. Solche Polymere werden typischerweise durch lebende radikalische Polymeri- sation erhalten. Entsprechende Polymere sind beispielsweise in WO 2015/144886 und in WO 2017/050907 beschrieben.

Bevorzugt ist das polymere Dispergiermittel in 0.04 bis 2.5 Gewichts-%, gerechnet als Feststoff auf das Gewicht des Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Zementes, vorhanden.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung eines polymeren Dispergiermittels zur Verflüssigung einer Zusammensetzung

umfassend einen Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Zement, wobei die Zusammen- setzung ein Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung umfasst.

Das polymere Dispergiermittel kann der Zusammensetzung als Pulver oder als wässrige Lösung zugegeben werden.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Zusammensetzung umfassend

- einen gemahlenen Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Klinker,

- Calciumsulfat,

- einen Verzögerer, insbesondere umfassend Borsäure oder Borax,

- ein Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung, insbesondere umfassend

Calciumhydroxid und/oder Calciumoxid und

- ein polymeres Dispergiermittel, insbesondere ein Kammpolymer umfassend Carboxylatgruppen und Polyethylenglykol Seitenketten.

Bevorzugt ist eine Zusammensetzung umfassend

- einen gemahlenen Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Klinker (BCSAF-Klinker),

- Calciumsulfat,

- 0.01 bis 3 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht des BCSAF-Klinkers, eines Verzögerers, - 0.05 bis 5 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht des BCSAF-Klinkers, eines Mittels zur Reduktion der Nachverflüssigung, insbesondere umfassend

Calciumhydroxid und/oder Calciumoxid, und

- 0.04 bis 2.5 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht des BCSAF-Klinkers, eines polymeren Dispergiermittels.

Hierbei sind die Bestandteile und ihre Anteile der Zusammensetzung so wie vorgängig für das Verfahren beschrieben.

Die Zusammensetzung kann neben den genannten Bestandteilen noch Zuschlag- stoffe, Zusatzstoffe oder Additive enthalten. Solche Zusätze sind dem Fachmann bekannt.

Geeignete Zuschlagstoffe sind prinzipiell alle Sande, Kiese und Steine die üblicherweise für Beton und Mörtel verwendet werden.

Geeignete Zusatzstoffe sind insbesondere Flugasche, Flüttensand, Metakaolin, Silicastaub, Quarzmehl, feines Calciumcarbonat und/oder inertes Gesteinsmehl. Geeignete Additive sind insbesondere weitere Dispergiermittel, Entschäumer, Netzmittel, Farbstoffe, Konservierungsmittel, Fliessmittel, Verzögerer,

Beschleuniger, filmbildende Polymere, Luftporenbildner, Rheologiehilfsmittel, Viskositätsmodifizierer, Pumphilfsmittel, Pigmente, Schwindreduzierer oder Korrosionsinhibitoren.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Zusammensetzung umfassend einen Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Zement, ein polymeres Dispergiermittel, ein Mittel zur Reduktion der Nachverflüssigung und Wasser, wobei der Belit-Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Zement einen gemahlenen Belit- Calciumsulfoaluminat-Ferrit-Klinker, Calciumsulfat und einen Verzögerer umfasst. Typischerweise wird eine solche Zusammensetzung für deren Verwendung durch Vermischen der trockenen Bestandteile mit Wasser angemacht.

Die erfindungsgemässe Zusammensetzung eignet sich sehr gut für die

Herstellung von Beton oder Mörtel mit berechenbarem Fliessverhalten, insbesondere ohne starke Nachverflüssigung. Ein zusätzlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen

Formkörper, insbesondere ein Bauwerk oder einen Teil eines Bauwerkes, erhältlich durch Aushärten der Zusammensetzung mit Wasser.

Ein Bauwerk kann z.B. eine Brücke, ein Gebäude, ein Tunnel, eine Fahrbahn, oder eine Start- und Landebahn sein.

Aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Beispiele

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele aufgeführt, welche die beschriebene Erfindung näher erläutern sollen. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

"Ref." steht für "Referenz-Beispiel"

"Bsp." steht für„erfindungsgemässes Beispiel“

„W/Z“ steht für Wasser-Zement-Wert und gibt das Gewichts-Verhältnis von Wasser zu Zement an.

1. Verwendete Materialien

BCSAF-Zement: BCSAF-Zement der 4 Gewichts-% Anhydrit und 0.36 Gewichts-% Borsäure enthält.

Verflüssiger V1 : 30 Gewichts-%ige Lösung eines Kammpolymers aufgebaut aus Struktureinheiten a) die von Acrylsäure abgeleitet sind und Struktureinheiten b) die Seitenketten aus Polyethylenglykol (mittleres Molekulargewicht der

Polyethylenglykolkette etwa 2‘500 g/mol) enthalten, mit einem molaren Verhältnis von Carbonsäuregruppen zu Polyetherketten von 2.3 und einem mittleren

Molekulargewicht Mw von 28Ό00 g/mol. 2. Mörtelmischunqen

2.1 Herstellung

Die zu Testzwecken eingesetzte Mörtelmischung weist die in Tabelle 1

beschriebene Trockenzusammensetzung auf.

Tabelle 1

Zum Anmachen einer Mörtelmischung wurden die Sande, der Kalksteinfüller und der Zement sowie die in Tabelle 2 und Tabelle 3 angegebenen Additive

Calciumhydroxid (Ca(OH)2), Calciumoxid (CaO) und/oder Natriumhydroxid (NaOH), eine Minute in einem Hobart-Mischer gemischt. Innerhalb von 30 Sekunden wurde das Anmachwasser, dem vorgängig 4.5 g Verflüssiger V1 beigemischt worden waren, zugegeben und noch weitere 2.5 Minuten gemischt. Die Gesamtmischzeit nass dauerte jeweils 3 Minuten. 2.2 Bestimmung des Ausbreitmasses

Zur Bestimmung des Dispergierverhaltens der Polymere wurde jeweils das Ausbreitmass von angemachten Mörtelmischungen zu verschiedenen Zeiten gemessen. Das Ausbreitmass des Mörtels wurde gemäss DIN-EN 1015-3 bestimmt. Vor jeder Messung wurde die Mörtelmischung für 15 Sekunden mit dem Hobart-Mischer aufgemischt.

3. Resultate der Mörteltests

Ao ist das Ausbreitmass in mm gemessen sofort nach dem Mischen mit Wasser, AQO ist das Ausbreitmass in mm gemessen 60 Minuten nach dem Mischen mit Wasser. Tabelle 2 zeigt die Art und Menge der zugegebenen Additive bei den Mörteltests mit W/Z=0.57 und die dabei erzielten Resultate. Tabelle 2

Tabelle 3 zeigt die Art und Menge der zugegebenen Additive bei den Mörteltests mit einem W/Z=0.46 und die dabei erzielten Resultate. Tabelle 3

* als 50 Gewichts-%ige Lösung

4. Test mit Portlandzement CEM I

Der Mörteltest wurde mit der Zusammensetzung des Trockenmörtels wie in Tabelle 1 angegeben wiederholt, allerdings wurde in der Mörtelmischung anstelle von BCSAF-Zement Portlandzement CEM I 42.5 verwendet. Zum Anmachen wurde dem Mörtel Wasser (W/Z=0.45) und 4.5 g Verflüssiger V1 zugegeben. Die Resultate des Mörteltests sind in Tabelle 4 angegeben.

Tabelle 4