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Patent Searching and Data


Title:
WATER-RESISTANT BINDER BASED ON ALPHA-CALCIUM SULFATE HEMIHYDRATE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/108434
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a binder composition comprising (a) alpha-calcium sulfate hemihydrate (α-CaSO4·0.5 H2O), (b) Portland cement and (c) zeolite, the quantity of alpha-calcium sulfate hemihydrate contained in the composition being ≥ 50 parts by weight, in relation to a total quantity of 100 parts by weight, formed by the three components (a) alpha-calcium sulfate hemihydrate (α-CaSO4·0.5 H2O), (b) Portland cement and (c) zeolite. The invention also relates to chemical construction products containing the binder composition and to a method for using said binder components and chemical construction products.

Inventors:
AUER STEPHAN (DE)
OSOWSKI EUGENIUSZ (PL)
Application Number:
PCT/EP2014/050212
Publication Date:
July 17, 2014
Filing Date:
January 08, 2014
Export Citation:
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Assignee:
HENKEL AG & CO KGAA (DE)
International Classes:
C04B28/14; C04B111/00; C04B111/27; C04B111/28; C04B111/60; C04B111/62; C04B111/70
Domestic Patent References:
WO2013004621A12013-01-10
Foreign References:
DE102010034874A12012-02-23
EP0849237A11998-06-24
DE3339197A11984-05-03
DD287473A51991-02-28
DE3634204C11988-05-11
Other References:
DATABASE WPI Week 200732, Derwent World Patents Index; AN 2007-331238, XP002724614
MARTINEZ-RAMIREZ S ET AL: "Pozzolanic reactivity of zeolitic rocks from two different Cuban deposits: Characterization of reaction products", APPLIED CLAY SCIENCE, ELSEVIER SCIENCE, NL, vol. 32, no. 1-2, 1 April 2006 (2006-04-01), pages 40 - 52, XP028055236, ISSN: 0169-1317, [retrieved on 20060401], DOI: 10.1016/J.CLAY.2005.12.001
CAPUTO ET AL: "Some advances in understanding the pozzolanic activity of zeolites: The effect of zeolite structure", CEMENT AND CONCRETE COMPOSITES, ELSEVIER APPLIED SCIENCE, BARKING, GB, vol. 30, no. 5, 29 March 2008 (2008-03-29), pages 455 - 462, XP022575024, ISSN: 0958-9465
YILMAZ ET AL: "Properties of zeolitic tuff (clinoptilolite) blended portland cement", BUILDING AND ENVIRONMENT, PERGAMON PRESS, OXFORD, GB, vol. 42, no. 11, 12 July 2007 (2007-07-12), pages 3808 - 3815, XP022149880, ISSN: 0360-1323, DOI: 10.1016/J.BUILDENV.2006.11.006
FRITZ GILLE: "Schriftenreihe der Zementindustrie", vol. 7, 1951, BAUVERLAG, article "Die Prüfung der Mahlfeinheit mit dem Gerät von Blaine"
See also references of EP 2943446A1
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Claims:
Patentansprüche

1. Bindemittelzusammensetzung,

umfassend

(a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaS04 .5 H20),

(b) Portlandzement und

(c) Zeolith,

wobei das alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat in einer Menge von > 50 Gew.- Teilen enthalten ist, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.- Teilen, die gebildet ist von den drei

Komponenten (a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaSCyO.5 H20), (b) Portlandzement, (c) Zeolith.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das alpha- Calciumsulfat-Hemihydrat in einer Menge von 60 bis 98 Gew.-Teilen, vorzugsweise in einer Menge von 60 bis 90 Gew.-Teilen, insbesondere in einer Menge von 60 bis 80 Gew.- Teilen, ganz besonders bevorzugt in einer Menge von 70 bis 79 Gew.- Teilen enthalten ist, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.- Teilen, die gebildet ist von den drei Komponenten (a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaSCyO.5 H20), (b) Portlandzement, (c) Zeolith.

3. Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Portlandzement in einer Gesamtmenge von 1 bis 45 Gew.- Teilen, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.- Teilen, insbesondere 8 bis 20 Gew.- Teilen, weiter bevorzugt 10 bis 20 Gew.- Teilen, weiter bevorzugt 1 1 bis 20 Gew.- Teilen enthalten ist, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.- Teilen, gebildet von den drei Komponenten (a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (o CaSO4-0.5 H20), (b) Portlandzement, (c) Zeolith.

4. Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeolith in einer Gesamtmenge von 1 bis 30 Gew.- Teilen, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.- Teilen, insbesondere 8 bis 20 Gew.- Teilen, weiter bevorzugt 10 bis 20 Gew.- Teilen enthalten ist, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.- Teilen, gebildet von den drei Komponenten (a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaSO4-0.5 H20), (b) Portlandzement, (c) Zeolith.

5. Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Zeolith natürlicher Zeolith enthalten ist, vorzugsweise ausgewählt aus Blätterzeolithen, vorteilhafterweise Zeolithen der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith, wobei die mittlere Teilchengröße d50 des Zeoliths vorzugsweise unter 100 μηη, vorteilhafterweise unter 50 μηη und insbesondere über 0,5 μηη und unter 15 μηη liegt.

6. Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin Metakaolin enthalten ist, vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 30 Gew.-Teilen, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.-Teilen, gebildet von den vier Komponenten (a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaS04 .5 H20), (b) Portlandzement, (c) Zeolith, (d) Metakaolin.

7. Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat in pulverförmiger Form eingesetzt wird, wobei die mittlere Teilchengröße d50 vorzugsweise unter 100 μηη, vorteilhafterweise unter 60 μηη, in weiter vorteilhafter Weise über 0,5 μηη und unter 50 μηη, noch bevorzugter im Bereich von 5 μηη bis 45 μηη, insbesondere im Bereich 15 - 40 μηη liegt.

8. Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner Wasser enthält.

9. Bauchemisches Produkt, umfassend 1 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 10-70 Gew.-%, insbesondere 20-55 Gew.-% einer Bindemittelzusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7.

10. Bauchemisches Produkt nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das

bauchemische Produkt ausgewählt ist aus Fliesenklebern, Fugenmörteln, Putzmörteln,

Mauermörteln, Estrichmörteln, Reparaturmörteln, Ankermörteln, Klebe- und Armierungsmörteln für Wärmedämmverbundsysteme, selbstverlaufenden Fußbodenausgleichsmassen, Wand- und Bodenspachtelmassen, und Dichtschlämmen.

1 1. Verfahren zum Einsatz einer mit Wasser angemachten Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder eines mit Wasser angemachten bauchemischen Produkts nach einem der Ansprüche 9 bis 10 als Bindemasse zwischen mindestens zwei Gegenständen, umfassend das Auftragen und Erhärten lassen der Zusammensetzung oder des bauchemischen Produkts unter Bildung einer wasserbeständigen Bindung zwischen den Gegenständen.

12. Verfahren zum Einsatz einer mit Wasser angemachten Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder eines mit Wasser angemachten bauchemischen Produkts nach einem der Ansprüche 9 bis 10, umfassend das Auftragen und Erhärten lassen der mit Wasser angemachten Zusammensetzung zur Ausbildung einer wasserbeständigen Außenoberfläche.

Description:
Wasserbeständiges Bindemittel auf Basis von alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat

Die Erfindung betrifft wasserbeständige Bindemittel und bauchemische Erzeugnisse. Die Erfindung betrifft insbesondere solche Bindemittel, die alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat, Portlandzement sowie Zeolith enthalten.

Aus dem Stand der Technik sind Calciumsulfat-haltige Bindemittelzusammensetzungen bekannt. So beschreibt die europäische Patentanmeldung EP 0 849 237 A1 Zusammensetzungen auf Basis von Calciumsulfat-Hemihydrat, Portlandzement und Metakaolin.

Bei den in EP 0 849 237 A1 beschriebenen Zusammensetzungen ist allerdings nachteilig, dass das eingesetzte Metakaolin bei sehr hohen Temperaturen, nämlich bis zu 900°C kalziniert werden muss. Ein solch energieintensiver Prozess ist aus ökologischen Gründen, insbesondere mit Blick auf den so genannten C0 2 -Fußabdruck, nicht erstrebenswert, aber für die in EP 0 849 237 A1 genannte Technologie unumgänglich.

Aus der DE 33 39 197 A1 sind selbstverfließende glättende Estrichmassen und Verfahren zu ihrer Herstellung bekannt. Diese enthalten als zwingende Komponenten Zement, Sand und/oder Kalksteinmehl, Kasein, Natriumfluorid und schließlich einen Bestandteil ausgewählt aus Gips, Kieselerde, Bentonit oder deren Gemischen. Es handelt sich um zementbasierte Systeme, die Gips allenfalls in untergeordneter Menge enthalten. Nachteilig an zementbasierten Systemen ist wiederum der hohe Energiebedarf bei der Herstellung der Zemente.

DD 287 473 A5 offenbart alkaligesteuerten, hochfesten Portlandkompositzement und Verfahren zur Herstellung von hochfestem, dauerbeständigem Beton. Der Portlandkompositzement basiert auf einer alkalihaltigen, Calciumhydroxid freisetzenden Komponente, beispielsweise

Portlandzement, und einer sulfatischen Komponente, beispielsweise Calciumsulfat-Hemihydrat und/oder Anhydrit, sowie mindestens zwei im alkalischen Milieu unterschiedlich schnell reagierenden Puzzolankomponenten und/oder latenthydraulischen Komponenten. Die sulfatische Komponente wird dabei im deutlichen Unterschuss zur Zementkomponente eingesetzt.

In WO 2013/004621 A1 werden Gips-haltige Baustoffmassen beschrieben, die Gips, ein oder mehrere Zemente, ein oder mehrere Puzzolane und gegebenenfalls verschiedene Zuschläge und/oder Zusatzstoffe, insbesondere bestimmte Polymere enthalten. Sämtliche bekannte Gipsarten und -modifikationen werden als geeignet beschrieben und auch die verschiedensten Zemente und Puzzolane können zum Einsatz kommen. Die Mengenverhältnisse der einzelnen Komponenten können in weiten Grenzen variieren, so dass sowohl Baustoffmassen umfasst sind, die als Hauptbindemittel Gips enthalten, als auch solche, bei denen Zement das Hauptbindemittel darstellt.

Vor diesem Hintergrund bestand die an die vorliegende Erfindung gestellte Aufgabe darin, andere wasserbeständige Bindemittel auf Basis einer Gipskomponente bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird vom Gegenstand der Erfindung gelöst. Dabei handelt es sich um eine Bindemittelzusammensetzung, insbesondere pulverförmige Zusammensetzung, umfassend

(a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaSCyO.ö H 2 0),

(b) Portlandzement,

(c) Zeolith,

wobei das alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat in einer Menge von > 50 Gew.- Teilen enthalten ist, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.- Teilen, die gebildet ist von den drei

Komponenten (a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaSCyO.ö H 2 0), (b) Portlandzement, (c) Zeolith.

Diese Bindemittelzusammensetzung zeichnet sich vorteilhafterweise dadurch aus, dass sie nach Zugabe des notwendigen Anmachwassers unter Wasseraufnahme an Luft erhärtet und nach dem Aushärten wasserbeständig ist und zu einem überaus wasserfesten Baustoff führt. Anmachwasser (auch Zugabewasser genannt) bezeichnet das Wasser, welches bei der Mischung und Aufbereitung der Bindemittelzusammensetzung eingebracht werden muss, um diese verarbeitbar zu machen und den Abbindeprozess in Gang zu bringen. Die gesamte Wassermenge in der Mischung setzt sich zusammen aus der Menge, die mit dem optionalen Zuschlagmaterial (vorzugsweise Sand, Kies) in die Mischung gelangt und dem Zugabewasser. Zugabewasser wird jeweils nur in der Menge zugegeben, dass die zur Verarbeitung

erforderliche Konsistenz erreicht wird. Die Menge des Zugabewassers kann der Fachmann ohne weiteres jeweils durch wenige Handversuche ermitteln. Bei werkseitig gefertigten bauchemischen Werktrockenmörteln wird die Menge des Anmachwassers durch den Hersteller auf den jeweiligen technischen Begleitdokumenten angegeben.

Die Wasserbeständigkeit manifestiert sich darin, dass die physikalischen Festigkeitseigenschaften des ausgehärteten Binders bei Wasserkontakt erhalten bleiben. Auch die langfristigen Nutzungseigenschaften werden bei Wasserkontakt nicht beeinträchtigt. Die erfindungsgemäße Bindemittelzusammensetzung ist somit auch ohne weiteres im Außenbereich einsetzbar und hält Witterungseinflüssen stand. Auch die genormten

Mindestanforderungen für bauchemische Produkte, welche die erfindungsgemäßen

Zusammensetzungen enthalten, werden erfüllt. Beispielsweise werden bei den aus

erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzungen resultierenden Fliesenklebern die genormten Anforderungen nach DIN EN 12004:2007 an die Haftzugfestigkeitswerte nach Trockenlagerung (gemessen nach Prüfverfahren EN 1348:2007, 8.2), nach Wasserlagerung (gemessen nach Prüfverfahren EN 1348:2007, 8.3), nach Warmlagerung (gemessen nach Prüfverfahren EN 1348:2007, 8.4) und nach Frost-Tauwechsel-Lagerung (gemessen nach Prüfverfahren EN 1348:2007, 8.5) erfüllt. Im Gegensatz dazu weisen Fliesenkleber, die als Bindemittel ausschließlich Gips oder ein Gips/Zement-Gemisch mit einem Gipsanteil von 50 Gew.-% oder mehr enthalten, nach Wasserlagerung und nach Frost-Tauwechsellagerung unzureichende Haftzugfestigkeiten auf. Wird ausschließlich Gips eingesetzt, liegen die entsprechenden Haftzugfestigkeiten bei nahezu 0 N/mm 2 .

Außerdem bleiben die positiven Anwendungseigenschaften des Calciumsulfates, wie insbesondere gute Frühfestigkeit, einfache Verarbeitbarkeit, geringes Schwinden erhalten.

Im Gegensatz zum Metakaolin ist der Einsatz von Zeolith auch in ökologischer Hinsicht vorteilhaft, da Zeolith als natürliches Mineral verfügbar und einsetzbar ist. Es muss nicht erst wie das Metakaolin bei sehr hohen Temperaturen kalziniert werden, um in der

erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung erfolgreich eingesetzt werden zu können. Es konnte in überraschender weise gefunden werden, dass gerade die Kombination von alpha- Calciumsulfat-Hemihydrat mit Portlandzement und Zeolith, vorzugsweise natürlicher Zeolith, vorteilhafterweise ausgewählt aus Blätterzeolithen, bevorzugt Zeolithen der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith, zu besonders guten Resultaten führt, was Anwendungs- und Materialeigenschaften betrifft.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung unter Wasseraufnahme sehr schnell härtet und eine hohe Frühfestigkeit zeigt. Auf Basis dieser Zusammensetzungen lassen sich beispielsweise Fliesenkleber erhalten, die bereits nach einer Trockenzeit von 3 Stunden begehbar sind und eine Haftzugfestigkeit (gemessen nach

Prüfverfahren EN 1348:2007, 8.2) von mehr als 0,3 N/mm 2 aufweisen. Die Wasserbeständigkeit des resultierenden Baustoffs ebenso wie dessen Oberflächenbeschaffenheit sowie

Widerstandsfähigkeit gegenüber extremen natürlichen Witterungs- und Temperatureinflüssen sind hervorragend. Die resultierenden Baustoffe zeigen eine hervorragende Langzeitstabilität. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung Unter wasseraufnahme auch bei niedrigen Temperaturen sehr schnell härtet. Die Härtungsdauer bei 5°C ist überraschenderweise im Vergleich zur Härtungsdauer bei 23°C maximal doppelt so lang.

Noch ein weiterer Vorteil liegt darin, dass der resultierende wasserfeste Baustoff allenfalls ein überaus geringes Schwinden zeigt, welches ungefähr 5- bis 10-mal niedriger als das von Baustoffen auf Basis von reinem Portlandzement ist.

Wiederum ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung vom Farbeindruck deutlich heller als gewöhnlicher grauer Portlandzement ist. Sollte ein dunklerer Farbeindruck angestrebt werden, lässt sich das z.B. einfach durch Zumischung von Ruß erreichen.

Ein anderer Vorteil liegt darin, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und diese enthaltende bauchemischen Produkte eine hervorragende Verarbeitbarkeit nach Anmischen mit dem Anmachwasser zeigen. Insbesondere haben Produkte, die auf der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung basieren, ein deutlich reduziertes Stauben verglichen mit den üblichen Produkten.

Unter bauchemischen Produkten werden erfindungsgemäß Zusammensetzungen verstanden, die neben einer Bindemittelzusammensetzung mindestens 10 Gew.-Teile, vorzugsweise mindestens 35 Gew.-Teile, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des bauchemischen Produkts, mindestens eines Zuschlagstoffs enthalten. Geeignete Zuschlagsstoffe werden unten genannt.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen lassen sich hervorragend als Bindemittel in bauchemischen Produkten wie z.B. Fliesenkleber, Fugenmörtel, Ankermörtel, Putz- und Mauermörtel, Klebe- und Armierungsmörtel für Wärmedämmverbundsysteme (external thermal insulation composite Systems :„ETICS"), Estriche und selbstverlaufenden

Fußbodenausgleichsmassen einsetzen, sowie nach Zugabe entsprechender Zuschlagstoffe, wie insbesondere Quarzsand, beim Mörteln, Verankern, Pflastern, Verputzen oder Beschichten von Innen- oder Außenflächen, z.B. von Gebäudewänden oder Decken und Reparieren von Flächen, z.B. Auffüllen von Rissen in Wänden oder Böden, sowie beim Gießen in Formen einsetzen. Ein weiterer Vorteil ist, dass auf den Einsatz von Hydrophobiermitteln, wie beispielsweise Stearate von Calcium oder Zink, die Hydrophobie verleihen, verzichtet werden kann.

Vorzugsweise sind erfindungsgemäße bauchemische Produkte frei von Hydrophobiermitteln.

Die erfindungsgemäße Bindemittelzusammensetzung umfasst als zwingende Bestandteile alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat, Portlandzement und Zeolith, insbesondere natürlicher Zeolith; sie liegt insbesondere in trockener, pulverförmiger Form vor.

Alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaSCyO.ö H 2 0) ist dem Fachmann an sich bekannt und kommerziell erhältlich. Im Stand der Technik stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung, die zu alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat führen. Diese Verfahren lassen sich in Trocken- und Nassverfahren einteilen. Die Nassverfahren beruhen im Wesentlich auf der Herstellung von alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat aus einer wässrigen Suspension. So kann alpha - Calciumsulfat-Hemihydrat z.B. durch Dehydratisierung von Gips in Wasser bei erhöhten Temperaturen, z.B. 100 bis 150°C, und unter erhöhtem Druck oder durch Umwandlung in einer Atmosphäre von gesättigtem Wasserdampf unter erhöhtem Druck in einem Druckbehälter, wie einem Autoklaven, hergestellt werden. Beispielsweise wird in dem Deutschen Patent DE 3634204 C1 ein Verfahren zur Herstellung von alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat beschrieben. Entsprechende Trockenverfahren sind ebenfalls literaturbekannt.

Das alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat wird insbesondere in pulverförmiger Form eingesetzt. Die mittlere Teilchengröße d50 liegt vorzugsweise unter 100 μηη, vorteilhafterweise unter 60 μηη und insbesondere über 0,5 μηη und unter 50 μηη, z.B. im Bereich von 5 μηη bis 45 μηη, insbesondere im Bereich 15 - 40 μηη. Dabei bedeutet„mittlere Teilchengröße d50 = a μηη", dass von dem betrachteten Gut 50 Masse-% der Partikel einen Durchmesser größer als a μηη und 50 Masse- % einen kleineren Durchmesser als a μηη haben. Die mittlere Teilchengröße wird

erfindungsgemäß mit dem nach dem Prinzip der Analyse der Beugung von inkohärentem Licht am Partikelstrom arbeitenden, von der Firma Retsch Technology vertriebenen Messgerät Crystalsizer bestimmt.

Die Werte d10 und der d90 geben eine Teilchengröße an, bei der 10 Masse-%,

beziehungsweise 90 Masse-% der Teilchen kleiner als der angegebene Wert sind. Auch diese Werte werden mit dem Messgerät Crystalisizer bestimmt.

Die Teilchengröße d10 des alpha-Calciumsulfat-Hemihydrats liegt vorzugsweise unter 20 μηη, sie beträgt vorteilhafterweise 0,5 μηη bis 15 μηη und insbesondere 0,5 μηη bis 10 μηη, z.B. 2 bis 8 μηη. Die Teilchengröße d90 des alpha-Calciumsulfat-Hemihydrats liegt vorzugsweise unter 100 μηη, sie beträgt vorteilhafterweise 20 μηι bis 90 μηι und insbesondere 30 μηι bis 85 μηη, z.B. 40 bis 80 μηη.

Der Einsatz von alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat der zuvor beschriebenen Art führt zu besonders guten Anwendungs- und Materialeigenschaften, insbesondere mit Blick auf die Wasserbeständigkeit, Frühfestigkeit, Verarbeitbarkeit und möglichst geringes Schwinden.

Der Begriff„Portlandzement" steht im Sinne dieser Erfindung ganz allgemein für einen Zement, der Unter wasseraufnahme härtet. Ein solcher Zement kann insbesondere auf herkömmliche Weise durch Erhitzen eines Schlammes aus Ton und Calciumcarbonat hergestellt werden. Die Norm DIN EN 197-1 :201 1 unterscheidet die nachstehenden Zementtypen CEM I bis CEM V, nämlich

CEM I Portlandzemente,

CEM II Portlandkompositzemente,

CEM III Hochofenzemente,

CEM IV Puzzolanzemente,

CEM V Kompositzemente.

Insbesondere diese 5 Zementtypen CEM I bis CEM V der Norm DIN EN 197-1 :201 1 sind erfindungsgemäß von dem Begriff„Portlandzement" umfasst. Die einsetzbaren Zementtypen umfassen jeweils Portlandzementklinker. Weitere optionale Bestandteile sind insbesondere Hüttensand, Silicastaub, Puzzolane, Flugasche, gebrannter Schiefer, Kalkstein sowie andere Nebenbestandteile. Die Bestandteile der Zementtypen ergeben sich aus der Norm DIN EN 197- 1 : 201 1. Beispielsweise weist der Zementtyp CEM I 95-100 Masse-% Portlandzementklinker auf. Besonders bevorzugte Zementtypen im Sinne der Erfindung sind die Typen CEM I bis CEM V mit einem Portlandzementklinkeranteil > 40 Masse-%. Insbesondere bevorzugt sind die Typen CEM I und CEM II.

Die Mahlfeinheit des einsetzbaren Portlandzements, ausgedrückt als Blaine-Wert, beträgt vorzugsweise > 2500 cm 2 /g. Der Blaine-Wert ist ein standardisiertes Maß für den Grad der Feinvermahlung von Zement, vorzugsweise bestimmbar nach EN 196-6. Er wird angegeben als labortechnisch mit dem Blaine-Gerät ermittelte spezifische Oberfläche (cm 2 /g). Die Bestimmung des Blaine-Wertes ist dem Fachmann bekannt und in der Literatur ausführlich beschrieben, z.B. „Die Prüfung der Mahlfeinheit mit dem Gerät von Blaine", Band 7 von Schriftenreihe der Zementindustrie, Autor: Fritz Gille, Bauverlag 1951. Der Portlandzement wird insbesondere in pulverförmiger Form eingesetzt. Die mittlere

Teilchengröße d50 liegt vorzugsweise unter 50 μηη, vorteilhafterweise unter 30 μηη und insbesondere zwischen 0,5 μηη und < 25 μηη. Dabei bedeutet„mittlere Teilchengröße d50 = a μηη", dass von dem betrachteten Gut 50 Masse-% der Partikel einen Durchmesser größer als a μηη und 50 Masse-% einen kleineren Durchmesser als a μηη haben. Die mittlere

Teilchengröße wird nach der oben genannten Methode bestimmt.

Der Einsatz von Portlandzement der zuvor beschriebenen Art, insbesondere mit Blick auf Teilchengröße d50 und Blaine-Wert führt wiederum zu besonders guten Anwendungs- und Materialeigenschaften, vor allem mit Blick auf die Wasserbeständigkeit und Frühfestigkeit, Verarbeitbarkeit und geringstmögliches Schwinden.

Auch Zeolithe sind dem Fachmann an sich bekannt. Es handelt sich dabei um kristalline Alumosilicate. Derzeit sind über 150 natürliche und synthetische Zeolithe bekannt.

Erfindungsgemäß können sowohl natürliche als auch synthetische Zeolithe eingesetzt werden. Dabei sind natürliche Zeolithe bevorzugt. Diese lassen sich nach ihren Kristallgittern einteilen in Faserzeolithe (insbesondere umfassend Natrolith, Laumontit, Mordenit, Thomsonit),

Blätterzeolithe (insbesondere umfassend Heulandit, Stilbit, Phillipsit, Harmotom, Yugawaralith) und Würfelzeolithe (insbesondere umfassend Faujasit, Gmelinit, Chabasit, Offretit, Levyn). Besonders bevorzugt im Sinne der Erfindung sind Blätterzeolithe der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith.

Der Zeolith wird insbesondere in pulverförmiger Form eingesetzt. Die mittlere Teilchengröße d50 des Zeoliths liegt vorzugsweise unter 100 μηη, vorteilhafterweise unter 50 μηη und insbesondere über 0,5 μηη und unter 15 μηη. Dabei bedeutet„mittlere Teilchengröße d50 = a μηη", dass von dem betrachteten Gut 50 Masse-% der Partikel einen Durchmesser größer als a μηη und 50 Masse-% einen kleineren Durchmesser als a μηη haben. Die mittlere Teilchengröße wird nach der o.g. Methode bestimmt.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist als Zeolith also natürlicher Zeolith enthalten, vorzugsweise ausgewählt aus Blätterzeolithen, vorteilhafterweise Zeolithen der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith, wobei die mittlere Teilchengröße d50 des Zeoliths vorzugsweise unter 100 μηη, vorteilhafterweise unter 50 μηη und insbesondere über 0,5 μηη und unter 15 μηη liegt. Auch diese Ausführungsform führt zu besonders guten Anwendungsund Materialeigenschaften, insbesondere mit Blick auf die Wasserbeständigkeit, Frühfestigkeit, Verarbeitbarkeit und geringstmögliches Schwinden. Wenn das alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat in der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung in einer Menge von 60 bis 98 Gew.- Teilen, vorzugsweise in einer Menge von 60 bis 90 Gew.- Teilen, insbesondere in einer Menge von 60 bis 80 Gew.- Teilen, besonders bevorzugt in einer Menge von 70 bis 80 Gew.- Teilen und ganz besonders bevorzugt in einer Menge von 70 bis 79 Gew.- Teilen enthalten ist, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.- Teilen, gebildet von den drei Komponenten (a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (o CaSCyO.5 H 2 0), (b) Portlandzement, (c) Zeolith, vorzugsweise natürlicher Zeolith,

vorteilhafterweise ausgewählt aus Blätterzeolithen, bevorzugt Zeolithen der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith, so liegt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor.

Einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht es, wenn der

Portlandzement in der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung in einer

Gesamtmenge von 1 bis 45 Gew.- Teilen, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.- Teilen, insbesondere 8 bis 20 Gew.- Teilen, besonders bevorzugt 10 bis 20 Gew.- Teilen und ganz besonders bevorzugt 1 1 bis 20 Gew.- Teilen enthalten ist, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.- Teilen, gebildet von den drei Komponenten (a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaSCyO.5 H 2 0), (b) Portlandzement, (c) Zeolith, vorzugsweise natürlicher Zeolith, vorteilhafterweise ausgewählt aus Blätterzeolithen, bevorzugt Zeolithen der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Zeolith,

vorzugsweise als natürlicher Zeolith, vorteilhafterweise ausgewählt aus Blätterzeolithen, bevorzugt Zeolithen der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith, in der

erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung in einer Gesamtmenge von 1 bis 30 Gew.- Teilen, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.- Teilen, insbesondere 8 bis 20 Gew.- Teilen und besonders bevorzugt 10 bis 20 Gew.- Teilen enthalten, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.- Teilen, gebildet von den drei Komponenten (a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaSCyO.5 H 2 0), (b) Portlandzement, (c) Zeolith.

Dementsprechend entspricht eine Bindemittelzusammensetzung,

umfassend

(a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaS0 4 .5 H 2 0) in einer Menge von > 50 Gew.- Teilen,

(b) Portlandzement in einer Menge von 1 bis 45 Gew.- Teilen,

(c) Zeolith, vorzugsweise natürlicher Zeolith, vorteilhafterweise ausgewählt aus Blätterzeolithen, bevorzugt Zeolithen der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith, in einer Menge von 1 bis 30 Gew.- Teilen, jeweils bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.- Teilen, gebildet von den drei

Komponenten (a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaS0 4 .5 H 2 0), (b) Portlandzement, (c) Zeolith

einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Eine solche Ausführungsform ermöglicht besonders gute Anwendungs- und Materialeigenschaften, insbesondere mit Blick auf die Wasserbeständigkeit, Frühfestigkeit, Verarbeitbarkeit und geringstmögliches Schwinden.

Die erfindungsgemäße Bindemittelzusammensetzung kann ausschließlich aus den 3

Komponenten (a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaSCyO.5 H 2 0), (b) Portlandzement, (c) Zeolith, vorzugsweise natürlicher Zeolith, vorteilhafterweise ausgewählt aus Blätterzeolithen, bevorzugt Zeolithen der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith, bestehen. Sie kann aber auch noch Additive umfassen.

Ein bevorzugt einsetzbares Additiv ist Metakaolin. Metakaolin ist ein Produkt, das beim Brennen von Kaolin und Kaolinitton entsteht. Dabei ist die Puzzolanaktivität vorzugsweise derart, dass die Reaktivität des Metakaolins mit Calciumhydroxid > 500 mg, vorzugsweise > 700 mg und insbesondere > 1000 mg Calciumhydroxid pro g beträgt. Das Metakaolin kann vorzugsweise durch Brennen eines Kaolinittons bei einer Temperatur von 450 bis 900°C hergestellt werden. Die Reaktivität eines Metakaolins mit Calciumhydroxid kann insbesondere durch ein Verfahren bestimmt werden, das auf dem Gebiet der Betontechnik und in der Literatur als„Chapelle-Test" bezeichnet wird. Diesbezüglich und zur Auswahl besonders geeigneter Metakaoline wird auf die bereits genannte EP 0 849 237 A1 und auch auf die darin genannten Literaturstellen zur Puzzolan-Reaktivität eines Metakaolins verwiesen.

Es entspricht wiederum einer bevorzugten Ausführungsform, wenn in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung Metakaolin enthalten ist, vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 30 Gew.- Teilen, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.-Teilen, gebildet von den vier

Komponenten (a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaSCyO.5 H 2 0), (b) Portlandzement, (c) Zeolith, vorzugsweise natürlicher Zeolith, vorteilhafterweise ausgewählt aus Blätterzeolithen, bevorzugt Zeolithen der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith, (d) Metakaolin.

Das Metakaolin wird insbesondere in pulverförmiger Form eingesetzt. Die mittlere

Teilchengröße d50 liegt vorzugsweise unter 20 μηη, vorteilhafterweise unter 10 μηη und insbesondere über 0,5 μηη und unter 5 μηη. Dabei bedeutet„mittlere Teilchengröße d50 = a μηη", dass von dem betrachteten Gut 50 Masse-% der Partikel einen Durchmesser größer als a μηη und 50 Masse-% einen kleineren Durchmesser als a μηη haben. Die mittlere Teilchengröße wird nach der o.g. Methode bestimmt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit auch den Einsatz von Mischungen aus Metakaolin und Zeolith, vorzugsweise natürlicher Zeolith, vorteilhafterweise ausgewählt aus Blätter- zeolithen, bevorzugt Zeolithen der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith, z.B. im

Massenverhältnis Metakaolin zu Zeolith von 10:1 bis 1 :10 oder beispielsweise 5:1 bis 1 :5 oder beispielsweise 2:1 bis 1 :2. Sofern Mischungen aus Metakaolin und Zeolith zum Einsatz gelangen, ist es aber bevorzugt, dass das Massenverhältnis von Metakaolin zu Zeolith kleiner als 1 ist.

Eine bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst somit wenigstens 4

Komponenten, nämlich a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaS0 4 .5 H 2 0), (b)

Portlandzement, (c) Zeolith, vorzugsweise natürlicher Zeolith, vorteilhafterweise ausgewählt aus Blätterzeolithen, bevorzugt Zeolithen der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith, und (d) Metakaolin. Auch diese Ausführungsform kann noch weitere Additive umfassen. Es ist jedoch auch möglich, dass sie ausschließlich aus den genannten 4 Komponenten (a) bis (d) besteht.

Dementsprechend entspricht eine Bindemittelzusammensetzung,

umfassend

(a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaS0 4 .5 H 2 0) in einer Menge von > 50 Gew.- Teilen,

(b) Portlandzement in einer Menge von 1 bis 45 Gew.- Teilen,

(c) Zeolith, vorzugsweise natürlicher Zeolith, vorteilhafterweise ausgewählt aus Blätterzeolithen, bevorzugt Zeolithen der Heulandit-Gruppe, insbesondere Klinoptilolith, in einer Menge von 1 bis 30 Gew.- Teilen,

(d) Metakaolin in einer Menge von 1 bis 30 Gew.- Teilen,

jeweils bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.- Teilen, gebildet von den vier

Komponenten (a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaS0 4 .5 H 2 0), (b) Portlandzement, (c) Zeolith, und (d) Metakaolin,

einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Dabei kann es im Rahmen einer weiteren Ausführungsform vorteilhaft sein, dass der Gehalt an Metakaolin 0, 1 bis 15 Gew.- Teile beträgt, vorzugsweise < 10 Gew.- Teile oder < 5 Gew.- Teile oder < 1 Gew.- Teile, bezogen auf eine Gesamtmenge von 100 Gew.- Teilen, gebildet von den vier Komponenten (a) alpha-Calciumsulfat-Hemihydrat (a-CaS0 4 .5 H 2 0), (b) Portlandzement, (c) Zeolith, (d) Metakaolin.

Da die erfindungsgemäße Bindemittelzusammensetzung nach Zugabe von Wasser

(„Anmachen", hierbei bilden sich zunächst plastische Gemische) an Luft steinartig erhärtet und nach dem Aushärten wasserbeständig ist, kann es als Bindemittel in beliebigen bauchemischen Produkten, enthaltend übliche Zuschlagsstoffe, wie insbesondere Quarzsand und/oder Kalksteinsand, eingesetzt werden, insbesondere zu dem Zweck, zwei Gegenstände

miteinander zu verbinden. Somit kann eine wasserfeste Bindung zwischen den Gegenständen erhalten werden. Die Gegenstände können beliebige bekannte Gegenstände sein, so z.B. Ziegelsteine, Blocksteine, Mosaike, Platten, Dämmstoffplatten, Natursteine, Fliesen, Kacheln und dergleichen. Auch Verankerungen von Rohren und Metallelementen sind möglich.

Die erfindungsgemäße Bindemittelzusammensetzung kann grundsätzlich in allen üblichen bauchemischen Werktrockenmörtelprodukten eingesetzt werden, wie z.B.

Fliesenkleberzusammensetzungen, Fugenmörtelzusammensetzungen,

Reparaturmörtelzusammensetzungen.

Die erfindungsgemäße Bindemittelzusammensetzung kann auch zu dem Zweck eingesetzt werden, auf einem Gegenstand eine wasserbeständige Außenoberfläche zu schaffen. Dazu wird zunächst ein Gemisch aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung und Wasser bereitgestellt. Das zunächst plastische Gemisch erstarrt in der Folge zu einem

wasserbeständigen, harten Baustoff, in dem Wasser sowohl chemisch als adsorptiv gebunden ist.

Auf diese Weise kann z.B. auch ein Gegenstand wie eine Gipskartonplatte oder ein

Gegenstand mit vorgetäuschtem Steineffekt hergestellt werden.

Somit stellt eine erfindungsgemäße Zusammensetzung, die zu Wasser zugesetzt wird und die eine hydratisierte Baustoffzusammensetzung ergibt, die nach dem Aushärten wasserbeständig ist, eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine hydratisierte Baustoffzusammensetzung, umfassend Wasser und das Gemisch der Komponenten (a), (b) und (c) oder Wasser und das Gemisch der Komponenten (a), (b), (c) und (d),

vorzugsweise

(i) Wasser und

(ii) das Gemisch der Komponenten (a), (b) und (c)

oder

das Gemisch der Komponenten (a), (b), (c) und (d) im Masseverhältnis (i) zu (ii) von 0,2 :1 bis 1 :1 , insbesondere 0,35:1 bis 0,7:1. Dieser hydratisierte Baustoff kann ebenfalls ein oder mehrere Additive enthalten, die sich bei der Herstellung zementartiger Zusammensetzungen verwenden lassen.

Additive können als Teil der trockenen Bindemittelzusammensetzung oder bauchemischen Zusammensetzung oder gesondert zugegeben werden. Geeignete, optional einsetzbare Additive werden weiter unten genannt.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein bauchemisches Produkt, vorzugsweise ausgewählt aus Fliesenkleber, Fugenmörtel, Putz, Mauermörtel, Estrichmörtel, Reparaturmörtel, Ankermörtel, selbstverlaufende Fußbodenausgleichsmasse, Klebe- und Armierungsmörtel für Wärmedämmverbundsysteme (external thermal insulation composite Systems:„etics"), Wand- und Bodenspachtelmassen, Dichtschlämme, umfassend 1 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 10-70 Gew.-%, insbesondere 20-55 Gew.-% einer erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzung.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Einsatz einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung oder eines bauchemischen Produktes wie zuvor beschrieben als

Bindemasse zwischen mindestens zwei Gegenständen, umfassend das Auftragen und Erhärten lassen der mit Wasser angemachten Zusammensetzung oder des mit Wasser angemachten bauchemischen Produkts, unter Bildung einer wasserbeständigen Bindung zwischen den Gegenständen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Einsatz einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung oder eines bauchemischen Produktes wie zuvor beschrieben, umfassend das Auftragen und Erhärten lassen der mit Wasser angemachten Zusammensetzung oder des mit Wasser angemachten bauchemischen Produkts, zur Ausbildung einer wasserbeständigen Außenoberfläche.

Geeignete bauchemische Produkte kommen insbesondere als feine Pulver in Betracht, welche dann vor Ort bzw. an der konkreten Baustelle mit Wasser angesetzt werden.

Erfindungsgemäße bauchemische Produkte enthalten neben dem vorgenannten

erfindungsgemäßen Bindemittel mindestens einen Zuschlagsstoff, insbesondere ausgewählt aus Quarzsand, Kalksteinsand, Kalksteinmehl, Verdickungsmittel, z. B. auf Basis von

Schichtsilicaten oder Stärkeethern, Wasserrückhaltemittel, z.B. Celluloseether,

Dispersionspulver, z. B. EVA-Pulver, Erhärtungsbeschleuniger, z. B. Alkalicarbonate, Alkalisulfate, Cacliumsulfatdihydrat und Tonerdezemente, Verzögerer, Verflüssiger und

Entschäumer.

Erfindungsgemäße bauchemische Produkte können auch Leichtzuschlagstoffe enthalten. Diese Leichtzuschlagstoffe weisen typischerweise Rohdichten von weniger als 2000 kg/ m 3 , bevorzugt weniger als 1500 kg/m 3 , ganz besonders bevorzugt weniger als 1200 kg/m 3 oder gar weniger als 1000 kg/m 3 auf. Hierfür geeignet sind z.B. Mikrohohlkugeln aus Glas, Keramik oder

Kunststoff, Blähglas, Blähglimmer, Blähperlite, Blähschiefer, Blähton, Steinkohlenflugasche, Ziegelsplitt, Naturbims, Tuff, Lava Hüttensandbims und Kesselsand. Es können dabei auch zwei oder mehr dieser unterschiedlichen Leichtzuschlagstoffe miteinander kombiniert werden. Der Einsatz dieser Leichtzuschlagstoffe ist vorteilhaft, da hierdurch das spezifische Gewicht der Gesamtrezeptur gesenkt werden kann.

Erfindungsgemäße bauchemische Produkte, insbesondere in Form von pulverförmigen

Zusammensetzungen, können beispielsweise die folgenden Bestandteile enthalten, wobei die nachfolgenden Mengenangaben jeweils auf die bauchemischen Produkte bezogen sind:

• erfindungsgemäßes Bindemittel: 10 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 65 Gew.- %, bevorzugt 20 bis 55 Gew.- %;

• ggf. Füllstoffe, wie Quarzsand und/oder Kalksteinsand: 0 bis 70 Gew.- %, vorzugsweise 1 bis 65 Gew.-%, insbesondere 20 bis 55 Gew.- %,

• ggf. feine Füllstoffe, wie Kalksteinmehl: 0 bis 75 Gew.- %, vorzugsweise 1 bis 65 Gew.-%, insbesondere 10 bis 60 Gew.- %,

• ggf. Verdickungsmittel, wie beispielsweise anorganische Verdicker (z.B. Kieselsäure, Schichtsilicate), organische Verdicker (z.B. Stärkeether), abgewandelte Naturstoffe (z.B.

Pflanzenfasern), organische vollsynthetische Verdicker (z.B. Polyvinylalkohole, Polyacrylamide): 0 bis 3 Gew.- %, insbesondere 0,2 bis 1 Gew.- %,

• ggf. Wasserrückhaltemittel, wie beispielsweise Methylcellulose (z.B.

Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Ethylhydroxyethylcellulose, Hydroxyethylcellulose): 0 bis 3 Gew.-%, insbesondere 0, 1 bis 1 Gew.-%,

• ggf. Dispersionspulver: 0 bis 15 Gewichts-%, vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 6 Gew.- %,

• ggf. (Erhärtungs-)Beschleuniger, wie beispielsweise Kaliumsulfat, Aluminiumsulfat, Eisen (II) Sulfat, Natriumcarbonat, Calciumsulfatdihydrat, Calciumoxid: 0 bis 5 Gew.- %, insbesondere 0,1 bis 3 Gew.-%,

• ggf. Entschäumer: 0 bis 2 Gew.- %, insbesondere 0, 1 bis 1 Gew.- %,

• ggf. Leichtzuschlagstoffe: 0 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 45 Gew.- %, insbesondere 3 bis 40 Gew.- %, • ggf. Tonerdezement: 0 bis 20 Gew.- %, vorzugsweise 0, 1 bis 10 Gew.- %, insbesondere 1 bis 5 Gew.- %,

• ggf. Verzögerer, wie beispielsweise Zitronensäure, Weinsäure, Natriumgluconat:

0 bis 3 Gew.- %, insbesondere 0,01 bis 0,5 Gew.- %,

• ggf. Fasern, die beispielsweise aus Naturcellulose, Glas und/oder thermoplastischen

Materialien bestehen: 0 bis 7 Gew.- %, vorzugsweise 0, 1 bis 5 Gew.-%,

• ggf. Farbstoffe, beispielsweise Pigmente, wie Eisenoxide; z.B. 0,001 bis 5 Gew.- %,

• ggf. andere anorganische teilchenformige Materialien mit Puzzolan-Eigenschaften, wie beispielsweise feine kieselsäurehaltige Materialien, Flugasche, Hochofenschlacke,

Diatomeenerde: 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, insbesondere 5 bis 15 Gew.- %,

• ggf. verlaufsfördernde Mittel (Verflüssiger), beispielsweise Polymerisate auf Carboxylatbasis, Polyacrylsäuren und ihre Salze, Lignosulphonatsalze und sulfonierte Melamin- oder

Naphtalinformaldehyde: 0 bis 2 Gew.-% , insbesondere 0,01 bis 1 Gew.-%,

• ggf. Paraffinöle, Weißöl: 0 bis 5Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 2 Gew. %.

Ein bevorzugter Fliesenkleber umfasst:

• alpha-CaSCvO.5 H 2 0: 20 bis 45 Gew.-%,

• Portlandzement CEM I: 2 bis 10 Gew.-%,

• Klinoptilolit: 2 bis 25 Gew.-%,

• Quarzsand: 40 bis 70 Gew.-%,

• Wasserrückhaltemittel: 0,1 bis 0,8 Gew.-%,

• redispergierbares Polymerpulver (insbesondere Vinylacetat-Ethylen-Mischpolymerisat - basiert): 0, 1 bis 3 Gew.-%,

• Verzögerer: 0,01 bis 0,5 Gew.-%.

Ein bevorzugter Fugenmörtel umfasst:

• alpha-CaSCvO.5 H 2 0: 15 bis 40 Gew.-%,

• Portlandzement CEM I: 2 bis 10 Gew.-%,

• Klinoptilolit: 2 bis 25 Gew.-%,

• Quarzsand: 40 bis 70 Gew.-%,

• Kalksteinmehl: 0 bis 20 Gew.-%,

• Wasserrückhaltemittel: 0,01 bis 1 Gew.-%,

• redispergierbares Polymerpulver (insbesondere Vinylacetat-Ethylen-Mischpolymerisat - basiert): 0, 1 bis 3 Gew.-%,

• Verzögerer: 0,01 bis 1 Gew.-%. Ein bevorzugter Putz- und Mauermörtel umfasst:

alpha-CaSO 4 -0.5 H 2 0: 10 bis 30 Gew.-%,

• Portlandzement CEM I: 2 bis 10 Gew.-%,

• Klinoptilolit: 2 bis 18 Gew.-%,

• Quarzsand: 50 bis 85 Gew.-%,

• Wasserrückhaltemittel: 0,01 bis 0,5 Gew.-%,

• Verzögerer: 0,01 bis 0,5 Gew.-%.

Ein solcher Putz- und Mauermörtel ist für die Innen- und Außenanwendung geeignet, ist wasser- und witterungsbeständig und er erfüllt die Mindestanforderungen der EN 998-1 (Putzmörtel) und 998-2 (Mauermörtel).

Ein bevorzugter Klebe- und Armierungsmörtel für Wärmedämmverbundsysteme (ETICS) umfasst:

• alpha-CaSCvO.5 H 2 0: 15 bis 30 Gew.-%,

• Portlandzement CEM I: 2 bis 10 Gew.-%,

• Klinoptilolit: 2 bis 15 Gew.-%,

• Quarzsand: 40 bis 70 Gew.-%,

• Kalksteinmehl (d50 vorzugsweise 5 bis 15 μηη): 2 bis 10 Gew.-%,

• Wasserrückhaltemittel: 0,1 bis 1 Gew.-%,

• Fasern: 0 bis 0,5 -Gew.-%,

• redispergierbares Polymerpulver (insbesondere Vinylacetat-Ethylen-Mischpolymerisat - basiert): 0, 1 bis 3 Gew.-%,

• Hydrophobierungsmittel: 0 bis 1 Gew.-%,

• Verzögerer: 0 bis 0,8 Gew.-%.

Ein bevorzugter Estrichmörtel, insbesondere einsetzbar für Flächen mit Feuchtigkeitsbeaufschlagung (z.B. Badezimmer, Kellerräume), umfasst:

• alpha-CaS0 4 .5 H 2 0: 10 bis 20 Gew.-%,

• Portlandzement CEM I: 2 bis 5 Gew.-%,

• Klinoptilolit : 1 bis 7 Gew.-%,

• Quarzsand: 10 bis 30 Gew.-%,

• Grober Quarzsand/Kies (Körnung vorzugsweise 0,2-4 mm): 45 bis 75 Gew.-%,

• Verflüssiger: 0 bis 0,3 Gew.-%,

• Verzögerer: 0 bis 0,4 Gew.-%.

Man kann alternativ auf Basis des Estrichmörtels auch ein Estrichbindemittel formulieren, das man unter Weglassen des groben Quarzsandes/Kieses erhält. In diesem Fall wird der Sand/Kies dann unmittelbar auf der Baustelle, beziehungsweise, bei Estrichen aus dem

Fahrmischer, im Mischwerk zugegeben.

Eine bevorzugte selbstverlaufende Fußbodenausgleichsmasse umfasst:

alpha-CaSO 4 -0.5 H 2 0: 15 bis 40 Gew.-%,

• Portlandzement CEM I: 2 bis 10 Gew.-%,

• Klinoptilolit: 2 bis 10 Gew.-%,

• Kalksteinmehl: 10 bis 40 Gew.-%,

• Quarzsand : 30 bis 70 Gew.-%,

• redispergierbares Polymerpulver (insbesondere Vinylacetat-Ethylen-Mischpolymerisat - basiert): 0, 1 bis 5 Gew.-%,

• Verflüssiger: 0,01 bis 2 Gew.-%,

• Wasserrückhaltemittel (insbesondere Hydroxyethylcellulose): 0,02 bis 0,5 Gew.-%,

• Verzögerer: 0 bis 1 Gew.-%.

Die erfindungsgemäßen bauchemischen Produkte Fliesenkleber, Fugenmörtel, Putz- und Mauermörtel, -Klebe- und Armierungsmörtel, Estrich, selbstverlaufende

Fußbodenausgleichsmasse, erfüllen jeweils die genormten Mindestanforderungen an die jeweiligen Produkte, nämlich:

- Fliesenkleber: Klasse C1 gemäß EN 12004: 2007,

- Fugenmörtel : Klasse CG1 gemäß EN 13888: 2009,

- Mauermörtel: Festigkeitsklassen M1 bis M10 gemäß EN 998-2 : 2010,

- selbstverlaufende Fußbodenausgleichsmasse: Festigkeitsklassen > C20 F5 gemäß EN 13813: 2002,

- Klebe- und Armierungsmörtel: erfüllt erforderliche Haftzugfestigkeiten zum Untergrund und Dämmstoff, auch nach Wasserlagerung gemäß ETAG 004, EN 13499,

- Estrich: Festigkeitsklassen > C20 F4 gemäß EN13813: 2002.

Beispiele:

A) Bindemittelzusammensetzungen

Durch Vermischen der in Tabelle 1 aufgeführten Bestandteile wurden die Vergleichszusammensetzungen V1 bis V3 und die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen B1 bis B6 hergestellt.

Tabelle 1 :

CEM I 52,5 R: Portlandzement

Die Bindemittelzusammensetzungen wurden zu Mörtelmassen (siehe B) unten) und

Fliesenklebern (siehe C) unten) weiterverarbeitet und diese bezüglich wesentlicher

Eigenschaften untersucht.

B) Mörtelmassen

Die Vergleichszusammensetzungen V1 bis V3 und die erfindungsgemäßen

Zusammensetzungen B1 bis B6 wurden jeweils im Gewichtsverhältnis 1 : 2 mit Quarzsand H33 vermischt. Es resultierten die Vergleichsmörtelmassen VM1 bis VM3 und die

erfindungsgemäßen Mörtelmassen BM1 bis BM6.

Diese wurden jeweils im Gewichtsverhältnis 4 : 1 mit Wasser angemacht (4 Teile

Zusammensetzung auf 1 Teil Wasser) und aus den resultierenden verarbeitungsfertigen Mörtelmassen wie in der Norm EN 196-1 beschrieben prismenförmige Prüfkörper mit den Abmessungen 4 x 4 x 16 cm hergestellt. Die Prüfkörper wurden nach 24 h entschalt und bezüglich der Biegezugfestigkeit und Druckfestigkeit untersucht. Zur Bestimmung von

Biegezugfestigkeit und Druckfestigkeit nach Wasserlagerung wurde gemäß EN 196-1 vorgegangen. Dazu wurden die Prismen direkt nach dem Entschalen unter Wasser gelagert und Biegezugfestigkeit und Druckfestigkeit jeweils nach 6 Tagen, 27 Tagen und 55 Tagen Lagerung in Wasser, d.h. nach einer Gesamtlagerzeit von 7 Tagen, 28 Tagen bzw. 56 Tagen bestimmt. Zudem wurden Biegezugfestigkeit und Druckfestigkeit nach Trockenlagerung (7 Tage, 28 Tage und 56 Tage Lagerung bei 23°C und 50 % relative Luftfeuchtigkeit (r.F.)) bestimmt, wobei die Messungen gemäß EN 196-1 durchgeführt wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst, wobei sämtliche Werte in N/mm 2 angegeben sind.

Tabelle 2:

BZF: Biegezugfestigkeit

DF: Druckfestigkeit

Es zeigt sich, dass Mörtelmassen auf Basis erfindungsgemäßer Bindemittelzusammensetzungen nach Trockenlagerung für 28 Tage (28d) und 56 Tage (56d) deutlich höhere Biegezugfestigkeiten und Druckfestigkeiten aufweisen, als Mörtelmassen, deren Bindemittel rein auf Calciumsulfat-Hemihydrat oder einem Calciumsulfat-Hemihydrat/Portlandzement- Gemisch basieren. Nach Wasserlagerung ist dieser Effekt noch ausgeprägter und tritt bereits nach Lagerung für 7 Tage (7d) auf. Die erfindungsgemäßen Mörtelmassen zeichnen sich demnach durch eine erhöhte Langzeitstabilität sogar bei Lagerung unter Wasser aus.

C) Fliesenkleber

Die Vergleichszusammensetzungen V1 und V3 und die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen B1 bis B6 wurden zu Fliesenklebern weiterverarbeitet. Dazu wurden jeweils 46 Gew- % einer Bindemittelzusammensetzung mit 51 ,9 Gew.-% Quarzsand einer Körnung von 0, 1 -0,5 mm, 0,5 Gew.-% Methylcellulose, 1 ,5 Gew.-% eines redispergierbaren Polymerpulvers auf Vinylacetat/Ethylen-Basis und 0, 1 Gew.-% Verzögerer (Ca-Salz einer N-Polyoxymethylen- Aminosäure) miteinander vermischt. Es resultierten die Vergleichsfliesenkleber VF1 und VF3 und die erfindungsgemäßen Fliesenkleber BF1 bis BF6.

Diese wurden jeweils im Gewichtsverhältnis 3 : 1 mit Wasser angemacht (3 Teile

Zusammensetzung auf 1 Teil Wasser) und die resultierenden verarbeitungsfertigen

Fliesenkleber bezüglich ihrer Haftzugwerte untersucht.

Die Haftzugfestigkeitswerte wurden gemäß Prüfverfahren EN 1348:2007, 8.2 nach

Trockenlagerung (gemessen nach 28 Tagen und 56 Tagen), sowie gemäß Prüfverfahren EN 1348:2007, 8.3 nach Wasserlagerung (gemessen nach 28 Tagen und 56 Tagen, wobei die Lagerung zunächst 7 Tage bei 23°C und 50 % r.F. und anschließend für 21 bzw. 49 Tage unter Wasser erfolgte) bestimmt.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst, wobei sämtliche Werte in N/mm 2 angegeben sind.

Tabelle 3:

Es zeigt sich, dass sich auf Basis der erfindungsgemäßen Bindemittelzusammensetzungen Fliesenkleber formulieren lassen, die Fliesenklebern auf Basis eines Calciumsulfat- Hemihydrat/Portlandzement-Gemischs ohne Zugabe von Zeolith hinsichtlich der Stabilität unter Feuchtigkeitsbeanspruchung deutlich überlegen sind.