Die Erfindung betrifft Trocknungsbeschleuniger für Baustoffe auf Zementbasis, wobei die Baustoffe mindestens eine Substanz, ausgewählt aus Zement, Kalk, Gips und Tonerdeschmelzzement enthalten. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Trocknungsbeschleunigers sowie Baustoffe, die den Trocknungsbeschleuniger enthalten.

Solche Baustoffe umfassen insbesondere vorgefertigte Fertigbetonelemente und Betonformteile, die industriell, halbindustriell oder manuell hergestellt werden und in fertiger Form auf die Baustelle geliefert und dort verbaut werden, Baustellenbeton, also Beton, der erst auf der Baustelle gemischt, zum Verbaupunkt gebracht und am Verbaupunkt trocknet und aushärtet und aus dem z. B. Putze, Estriche, Verfüllungen, Ausgleichsmassen oder Betonformteile hergestellt werden, und Transportbeton, der im Mischwerk hergestellt und im Transportmischer in nicht ausgehärteter Form flüssig an die Baustelle angeliefert wird.

In der Regel basieren Betone, aus denen die oben genannten Produkte hergestellt werden, auf Zement als anorganischem Bindemittel. Diese Betone können als zusätzliches Bindemittel Gips, Tonerdeschmelzzement und Kalk in variierenden Anteilen im Bindemittelmix enthalten. Üblicherweise werden dem Beton Aggregate wie Kies, Sand und Schotter, Beimahlstoffe wie Aschen, Hochofenschlacken oder Silikastäube und Additive zur Verbesserung, Erzielung oder Vermeidung bestimmter Eigenschaften im fertigen Beton oder zur Optimierung des Mischprozesses zugegeben.

Der Markt fordert eine schnellstmögliche Herstellung und Weiterbearbeitung oder Herstellung und Einbau der genannten Produkte. Das wird durch das Erreichen geforderter Festigkeiten und anderer technischer Eigenschaften erreicht. Als weitere Anforderungen kann zusätzlich zur Mindestfestigkeit das Unterschreiten einer maximal erlaubten Restfeuchte dieser Produkte erforderlich sein, wie es insbesondere beim Estrich der Fall ist. Für Estriche sind Restfeuchtewerte definiert, um nach der Belegung des Estrichs mit Fliesen, Dielen oder Parkett eine Schadensbildung durch austretende Feuchtigkeit zu vermeiden. Eine maximal erlaubte Restfeuchte wird schneller durch den Einsatz von Trocknungsbeschleunigern erreicht. Gleichzeitig soll der gewohnte Arbeitsablauf bei der Produktherstellung nicht oder nur geringfügig geändert werden und möglichst eine verbesserte leichtere Verarbeitung bei der Herstellung und Anwendung des Baustoffes einhergehen.

Die Herstellung und Verarbeitung von Betonmischungen für Estrich, Fertigteile oder Transportbeton für Bodenplatten oder Wandelemente hat sich in den vergangenen Jahren nicht grundlegend verändert. Innovationen sind eher auf dem Gebiet von Zusatzmitteln oder Additiven zu beobachten als bei Betonen selbst. Eine Ausnahme stellen schnelltrocknende Feststoffmischungen dar, die gewünschte Trocknungsziele zwar ebenfalls erreichen, aber kostenintensiv sind und in der Verarbeitung schnell Probleme bereiten, wenn die Baustellenbedingungen von den Verarbeitungsvorgaben abweichen.

Um die Verarbeitung zu erleichtern und den Beton leichtgängig zu machen, können Tenside eingesetzt werden. Der Nachteil von Tensiden ist, dass sich Luftporen bilden, deren Einsatz die Dichte zum Beispiel eines Estrichs oder eines Fertigbetonteils soweit reduzieren kann, dass geforderte Mindestfestigkeiten nicht mehr erreicht werden. Auch Produkte aus Transportbeton oder Baustellenbetons erreichen so die geforderten Festigkeiten oft nicht. Außerdem können Tenside die Trocknung blockieren und ein Erreichen der gewünschten Restfeuchte behindern.

Um eine schnellere Trocknung zu erreichen, kann der Wassergehalt in zementbasierten Mischungen durch den Einsatz von Fließmitteln reduziert werden, jedoch reduziert sich die Endfestigkeit zum Teil erheblich und bei der Verarbeitung und Trocknung kann es zu vermehrter Rissbildung und durch Schäden durch geändertes Schwindverhalten im Beton kommen.

Zusätzlich hat sich in Labortests gezeigt, dass Fließmittel zwar den Wasseranteil im Betongemisch reduzieren, aber nicht zwangsläufig zu einer schnelleren Trocknung führen, da sich zwar weniger Wasser im Beton befindet, der Wasseranteil aber immer noch über der erforderlichen Restfeuchte liegt und nur eine geringfügige Neigung hat, sich schneller aus dem Gefüge zu bewegen als ein höherer Wasseranteil. Betrachtet man Estrich, macht Fließmittel zwar eine geringere Wassermenge erforderlich, aber das eingesetzte Wasser verbleibt immer noch zu lange im Gefüge, und es wird keine oder nur eine geringfügig beschleunigte Belegreife erreicht. Im Ergebnis führt ein gehn- gerer Wassergehalt nicht zwangsläufig zu verkürzten Trocknungszeiten und schnellerer Belegreife. Vielmehr muss das Wasser zum Verlassen des Gefüges angeregt werden, was durch die vorliegende Erfindung nachweislich erreicht wird.

Grundsätzlich sind heutige Betone schneller trocken und Estriche deutlich früher belegreif als vor 20 Jahren. Unter optimalen Bedingungen sind im Estrich Restfeuchten von nicht mehr als 3,5 Massen-% nach 28 Tagen und weniger möglich, wobei die Trocknungszeit u. a. von der Aufbauhöhe des Estrichs, der Qualität der eingesetzten Rohstoffe, der Menge des bei der Herstellung eingesetzten Wassers und den Umgebungsund Materialtemperaturen in Verbindung mit der relativen Luftfeuchte abhängt. Abweichungen der optimalen Mischungen und Herstellungsabläufe und klimatischen Bedingungen bei der Herstellung können leicht zu Trocknungszeiten von 90 Tagen und weit darüber führen.

Neuere Entwicklungen versprechen Belegreife nach drei Tagen unter sehr speziellen Bedingungen, die in der Realität nicht oder nur mit erheblichem Aufwand erreicht werden. So müssen diese Estriche und Betone extrem schnell und oft aufwendig verarbeitet werden (die Verarbeitungszeit liegt unter 45 Minuten), und außerdem sind diese Systeme sehr teuer. Sie werden daher nur in Sonderfällen eingesetzt (etwa 1 % aller Baustellen).

Ist eine beschleunigte Trocknung erwünscht, so bedeutet das eine schnellere Trocknung von Betonprodukten jeder Art, als derzeit unter normalen Baustellen- oder Herstellungsbedingungen erreicht werden kann. Im Bereich des Estrichbaus wird eine Belegreife unter fünfzehn Tagen dringend gesucht. Optimal wäre eine noch frühere Belegreife nach fünf bis zehn Tagen. Gleichzeitig sollen die Kosten für Zusatzmittel die Gesamtkosten des Gewerks nur geringfügig erhöhen. Bei der Herstellung von Betonfertigteilen erlauben Trocknungsbeschleuniger eine beschleunigte Trocknung und damit eine wirtschaftlichere Nutzung der benötigten Lagerkapazitäten und Fertigungsanlagen. Im Bereich des Transportbetons existiert eine sehr große Anzahl von Anwendungen, denen jeweils eine andere Rezeptur von Wassermenge, Bindemittel und Zuschlagstoffen zugrunde liegt.

Die Aufgabe der Erfindung war es daher, einen Trocknungsbeschleuniger zu entwickeln, der die Trocknung von Baustoffen erheblich beschleunigt. Dabei muss die Feuchte den Beton nachweislich verlassen und nicht durch tolerierte erhöhte Mess- werte oder Korrekturfaktoren maskiert werden. Vorhandene Feuchte darf nicht so maskiert werden, dass sie zunächst nicht mehr detektierbar ist, da ein solches Vorgehen das Entweichen der Feuchte und damit einhergehenden Schäden nur in die Zukunft verlagert. Idealerweise sollte die Restfeuchteprüfung nach Norm erfolgen und zwar so, dass keine erhöhten Restfeuchtewerte freigegeben werden müssen.

Der Trocknungsbeschleuniger sollte einfach zu dosieren und in den Bindemittelmix einzubringen sein. Betonfertigteile sollen schneller ausgeschalt, transportiert und verbaut werden können, Estriche sollen schneller belegreif werden und Transportbetone sollen schneller trocknen. Der Trocknungsbeschleuniger soll für Betone aller Art und insbesondere für Estriche, Ausgleichsmassen, Verfüllungen jeder Art und Betonfertigteile einsatzfähig sein.

Die maximal erlaubte Restfeuchte von Betonen sollte in kürzerer Zeit erreicht werden als derzeit möglich. Am Beispiel eines Estrichs war das Ziel, die Restfeuchte innerhalb von 14 Tagen unter 3,2 % zu reduzieren, um „Belegreife“ zu erreichen, also den Punkt, an dem die Folgegewerke, die auf den getrockneten Estrich aufbauen, mit ihrer Arbeit beginnen können. Dabei muss neben der beschleunigten Trocknung auch die nach Norm geforderte Biegezugfestigkeit des Estrichs erreicht werden. Die verbleibende Restfeuchte sollte unter 3,2 % liegen, dem Grenzwert für Estriche mit Fußbodenheizung. Ist keine Fußbodenheizung eingebaut, liegt der Grenzwert bei 3,5 %.

Überraschenderweise wurde festgestellt, dass ein Trocknungsbeschleuniger für Baustoffe auf Zementbasis umfassend eine Wirkkomponente, die folgende Substanzen enthält: a) 1 bis 100 Gew.-%, insbesondere 2 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 40 Gew.- %, mindestens einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlichen alkoxylierten Harzen und alkoxylierten Kunstharzen, b) 0 bis 99 Gew.-%, insbesondere 40 bis 98 Gew.-%, bevorzugt 60 bis 90 Gew.- %, mindestens eines Fließmittels und optional c) 0 bis 50 Gew.-%, insbesondere 0 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 15 Gew.-%, mindestens eines Entschäumers, wobei die Summe der Komponenten a), b) und c) 100 Gew.-% ergibt, diese Aufgaben löst und, dem Anmachwasser des Bindemittels oder Bindemittelmix beigegeben, die Trocknung von Betonen und anderen zementbasierten Bindemittelmischungen je nach Zusammensetzung extrem beschleunigt.

Die Baustoffe enthalten mindestens eine Substanz, ausgewählt aus Zement, Kalk, Gips und Tonerdeschmelzzement. Dabei beträgt der Gewichtsanteil des Trocknungsbeschleunigers an der Mischung aus Baustoff und Trocknungsbeschleuniger vorzugsweise von 0,01 bis 4,0 Gew.-%o, insbesondere von 0,05 bis 2,0 Gew.- %o, besonders bevorzugt von 0,1 bis 1,0 Gew.-%o.

Grundsätzlich eignet sich der hier vorgestellte T rocknungsbeschleuniger für alle Baustoffe auf Zementbasis einschließlich aller Anwendungen des Transportbetons, die Zement als Bindemittel enthalten und für welche eine beschleunigte Trocknung gewünscht oder erforderlich ist.

Vorzugsweise wird Komponente a), die ein wasserlöslicher Feststoff ist, vorab gelöst, um die Herstellung eines flüssigen Trocknungsbeschleunigers zu vereinfachen. Dabei können Komponente a) als Feststoff zusammen mit den anderen Komponenten des Trocknungsbeschleunigers zusammengeführt und das Gemisch in einen flüssigen Zustand überführt werden. Besonders bevorzugt wird Komponente a) erst in den flüssigen Zustand überführt und dann mit den anderen Bestandteilen zum Trocknungsbeschleuniger vereint. Eine besonders bevorzugte Konzentration ist 20 %.

Es zeigt sich, dass die Trocknungswirkung insbesondere von der Komponente a) erzielt wird. Komponente a) neigt jedoch dazu, in wässriger Lösung Luftporen zu bilden. Luftporen können zu einer reduzierten Dichte und damit zu einer reduzierten Festigkeit des getrockneten Betons führen. Um den negativen Effekt von Luftporen im Betongefüge zu reduzieren, kann ein Entschäumer hinzugegeben werden, um die Porenbildung zu verhindern oder zu mindern. Zum gleichen Zweck kann ein Fließmittel hinzugegeben werden, welches die Neigung zur Schaumbildung reduziert. Durch den Einsatz von Fließmitteln wird die Schaumbildung nicht zwangsläufig eliminiert, kann aber reduziert werden. Eine Reduktion der Schaumbildung hat derart zu erfolgen, dass die verbleibende Schaumbildung das Endprodukt in seiner Qualität nicht negativ beeinträchtigt. Die gewünschte Restfeuchte und andere benötigte Eigenschaften müssen erreicht werden. Gleichzeitig kann das eingesetzte Fließmittel den Wasserbedarf der Gesamt- mischung reduzieren, was den Trocknungsvorgang unterstützt. Wichtig ist hier, dass nur das Fließmittel allein keine hinreichende Trocknung bewirkt, sondern vielmehr im Zusammenspiel mit Komponente a) dessen trocknungsbeschleunigende Wirkung unterstützt.

Nur Komponente a) allein, die Komponenten a) und b) oder a) und c) gemeinsam und die drei Komponenten a), b) und c) trocknen immer schneller als ein Nullmuster. Jedoch ist die Trocknungswirkung von Komponente a) der Faktor, der die Restfeuchte unter den gewünschten Grenzwert treibt. Komponente b) erlaubt einen reduzierten Wassereinsatz, der die verbleibende Trocknungszeit weiter reduziert, aber nur Komponente b) allein reduziert den Wassergehalt der Betonmischung nicht unter den gewünschten Grenzwert, da das eingesetzte Wasser immer noch zu lange im System verbleibt und der gewünschte Trocknungswert nicht erreicht wird, sonst hätten in der Vergangenheit bereits Versuche mit einfacher Beigabe eines Fließmittels zum Erfolg geführt, und das Thema Trocknungsbeschleunigung wäre nicht mehr existent. Vorzugsweise enthält die Wirkkomponente des Trocknungsbeschleunigers daher die Komponenten a) und b) oder die Komponenten a) und c), besonders bevorzugt alle drei Komponenten a), b) und c).

Grundsätzlich ist jeder Entschäumer geeignet, die Schaumneigung von a) zu reduzieren, allerdings sind Entschäumer auf Silikonbasis weniger geeignet, da sie die Betonfestigkeit reduzieren. Ebenfalls weniger geeignet, aber verwendbar sind Entschäumer, die nur in bestimmten Temperaturbereichen stabil sind, solche, die nicht frostresistent sind oder diejenigen, die einen pH-Wert benötigen, der vom stark alkalischen Milieu zementbasierter Bindemittel abweicht. Besonders bevorzugt sind daher polymerbasierte Entschäumer, die über die genannten Eigenschaften verfügen.

Die Formulierung „Baustoff auf Zementbasis“ bedeutet dabei, dass es sich um einen Baustoffmix, also eine Mischung aus Bindemittel, Kies und Wasser handelt, bei dem das Bindemittel zu mindestens 50 Gew.-%, insbesondere zu mindestens 60 Gew.-% und besonders bevorzugt zu mindestens 70 Gew.-% aus Zement besteht, während andere Bindemittel wie insbesondere Gips, Kalk oder Tonerdeschmelzzement insgesamt zu maximal 49 Gew.-%, insbesondere maximal 40 Gew.-% und besonders bevorzugt zu maximal 30 Gew.-% enthalten sind. Besonders bevorzugt weist das Bindemittel einen CEM I nach DIN EN 197 auf, da dieser die benötigten Festigkeiten verlässlicher erreicht. Mit dem erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger versehene Estriche sind nach fünf bis achtzehn Tagen belegreif, je nach Rezeptur des Trocknungsbeschleunigers und des gewählten Betons oder Estrichs. Die maximale Restfeuchte ist nachhaltig unterschritten, das Wasser wird nachweislich aus dem System abgegeben und es findet keine schädliche Resorption statt. Die Beigabe weiterer Additive oder anderer Hilfsmittel zum Erreichen der beschleunigten Trocknung ist nicht erforderlich. Zu berücksichtigen ist, dass die örtlichen Bedingungen die Trocknung stark beeinflussen. Trocknung erfolgt nur, wenn Feuchtigkeit an die Umgebungsluft abgegeben werden kann. Ist diese gesättigt und wird nicht ausgetauscht, kommt die Trocknung zum Erliegen, bis wieder frische Luft mit hinreichender Kapazität zur Aufnahme von Feuchtigkeit an die Betonoberfläche gelangt.

Mit dem erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger versehener Beton, insbesondere Estriche und Betone, die verdichtet werden müssen, lässt sich oft erheblich leichter verarbeiten. Dieser Effekt ist aber stark von der gewählten Rezeptur abhängig.

Der Trocknungsbeschleuniger bewirkt eine beschleunigte Trocknung des Bindemittelgemisches, bei der:

1. das eingesetzte Anmachwasser nachweislich entweicht, aber

2. gleichzeitig die für die Hydratation hinreichende Menge Wasser im Bindemittelmix verbleibt und

3. keine schädigende Resorption stattfindet.

Grundsätzlich ist zu hinterfragen, ob die durch den Trocknungsbeschleuniger reduzierte Wassermenge für die Hydratation hinreichend ist oder ob die für die Hydratation benötigte Wassermenge unterschritten wird und der sich bildende Beton nicht die erforderliche Festigkeit erzielt, so dass geforderte Mindestfestigkeiten nicht erreicht werden. Es zeigt sich jedoch das Gegenteil. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleunigers können bei gleichem Bindemitteleinsatz höhere Festigkeitswerte erreicht werden als ohne den Trocknungsbeschleuniger.

Des Weiteren ist wichtig, dass der Trocknungsbeschleuniger durch seinen Anteil an Fließmittel den Wasserbedarf einer Betonmischung reduziert. Am Beispiel Estrich zeigt sich, dass der Wasserbedarf bei der Herstellung des Estrichs im Estrichmischer zum Teil erheblich sinkt. Bei einem Mischervolumen von 200 Litern beträgt der Wasserbedarf eines CTF4 Estrichs bis zu 34 Liter. Abhängig von der Art und Feuchte des eingesetzten Kieses und des verwendeten Zements kann dieser Wasserbedarf um 10-75 % reduziert werden.

Die vorliegende Erfindung ist in breitem Spektrum einsetzbar. Der Trocknungsbeschleuniger kann in Beton, der als Bindemittel Zement, hier bevorzugt Zement der Normklasse CEM I oder eine Bindemittelmixtur, welche Zement, Kalk, Gips, Tonerdeschmelzzement oder eine Mischung daraus enthält, enthält, eingesetzt werden, wobei Portlandzement in jedem Fall zu mindestens 50 Gew.-% enthalten ist, es sich also um einen Baustoff auf Zementbasis handelt. Die Anzahl an Produkten und deren Varianten, die mit diesen Bindemitteln und dem erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger trocknungsbeschleunigt hergestellt werden können, ist weit. So ist der Einsatz des Trocknungsbeschleunigers bei der Herstellung aller eingangs genannten Produkte möglich:

Solche Baustoffe umfassen insbesondere

1. vorgefertigte Fertigbetonelemente und Betonformteile, die industriell, halbindustriell oder manuell hergestellt werden und in ihrer fertigen Form auf die Baustelle geliefert und dort verbaut werden, z. B. Fertigelemente für den Hausbau oder Kanalisationsbau, Bahnschwellen, Bordsteine, individuelle oder standardisierte Fertigelemente, Sichtbetonelemente, um nur einige zu nennen;

2. Baustellenbeton, also Beton, der erst auf der Baustelle gemischt, zum Verbaupunkt gebracht und am Verbaupunkt trocknet und aushärtet (hydratisiert), z. B. Bodenplatten, Deckenplatten, Schalungsverfüllungen, Putze, Estriche, Verfüllungen, Ausgleichsmassen, Sichtbetonelemente;

3. Transportbeton, der im Mischwerk hergestellt und im Transportmischer flüssig an die Baustelle angeliefert wird und aus dem z. B. die unter 1. und 2. genannten Produkte vor Ort hergestellt werden;

4. Fließestriche auf Zementbasis. In der Regel basieren Betone, aus denen die unter 1. bis 4. genannten Produkte hergestellt werden, auf Zement als anorganischem Bindemittel. Diese Betone können in besonders geeigneter Weise als zusätzliches Bindemittel Gips, Tonerdeschmelzzement und Kalk in variierenden Anteilen im Bindemittelmix enthalten. Üblicherweise werden dem Beton Aggregate wie Kies, Sand und Schotter, Beimahlstoffe wie Aschen, Hochofenschlacken oder Silikastäube und chemische Additive zur Verbesserung, Erzielung oder Vermeidung bestimmter Eigenschaften im fertigen Beton oder zur Optimierung des Mischprozesses zugegeben.

Für die Anwendung insbesondere bei Estrichen weist der erfindungsgemäße Trocknungsbeschleuniger einen weiteren relevanten Vorteil auf. Ein großes Problem bei der Estrichherstellung ist die Bildung von Rissen wie auch das sogenannte „Schüsseln“. Risse haben ihre Ursache im Schwindverhalten von Beton/Estrich. Estrich wird standardmäßig in drei verschiedene Schwindklassen unterteilt, die eine Aussage darüber zulassen, wie stark der Estrich schwindet. Wie dem Fachmann bekannt, schwindet Standardestrich bis zu 10 mm pro Meter. Bei einem Estrich mit erfindungsgemäßem Zusatz beträgt das Schwinden weniger als 0,5 mm, und er liegt damit in der Schwindklasse 2 „schwindreduziert“.

Aus dem Schwindverhalten lässt sich herkömmlich auch ableiten, inwiefern ein Estrich dazu neigt, Risse zu bilden. Ein Estrich der Schwindklasse 1 soll keine Rissbildung aufweisen, bei Estrichen der Schwindklasse 2 und 3 können Risse nicht ausgeschlossen werden. Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich in mit dem erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger versehenem Beton, insbesondere in Estrichen, deutlich weniger Risse bilden oder sich die Rissbildung sogar vollständig vermeiden lässt. Dies gilt nicht nur für Estriche der Schwindklasse 1 , sondern auch für Estriche der Schwindklassen 2 und 3. Obwohl bei herkömmlichen Estrichen der Schwindklassen 2 und 3 üblicherweise Risse auftreten, ist dies für Estriche, die den erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger enthalten, nicht der Fall.

Mit „Schüsseln“ wird das Problem bezeichnet, das dadurch entsteht, dass Estrich in seinem Querschnitt unterschiedlich schnell durchtrocknet, also im Trocknungsprozess unten feuchter ist als oben und die Trocknung nahe den Wänden langsamer vonstatten geht als in der Raummitte. Diese Effekte führen dazu, dass der Estrich sich verhalten kann wie ein „Bimetall“ und sich an den Ecken und Wänden „hochzieht“, was wiederum dazu führt, dass der Estrich an den Rändern höher ist als in der Mitte. Der sich so er- gebende Anblick ähnelt einer Schüssel, weshalb das Hochbiegen des Estrichs als „Schüsseln“ bezeichnet wird. Ebenfalls überraschenderweise wurde gefunden, dass in mit dem erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger versehenem Beton, insbesondere in Estrichen, deutlich weniger Neigung zum Schüsseln besteht bzw. das Schüsseln sogar vollständig verhindert werden kann. Aufgrund der durch den erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger bewirkten gleichmäßigen Trocknung des Estrichs wird ein Hochbiegen des Estrichs vermieden.

Noch ein weiteres Problem bei der Verarbeitung von zementhaltigem Baustoff, insbesondere bei der Verarbeitung von Estrich, ist die Resorption. Auch wenn Estrich den gewünschten Trocknungsgrad erreicht hat, kann es sein, dass sich, wenn der Estrich über eine bestimmte Zeit wieder einer erhöhten Luftfeuchtigkeit ausgesetzt ist, der Wassergehalt im Estrich wieder erhöht. Dies ist in hohem Maße unerwünscht, da die bereits erreichte Belegreife möglicherweise nachträglich wieder entfällt. Damit ist der Zeitpunkt, zu dem ein Estrich mit Bodenbelag belegt werden kann, sehr stark eingeschränkt. Dies wiederum führt zu unnötigen Beschränkungen in der Arbeitsplanung auf Baustellen, da z. B. der Termin für das Aufbringen des Bodenbelages nicht einfach einige Tage nach hinten geschoben werden kann und zumeist der Estrich aufwendig getrocknet werden muss. Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich in mit dem erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger versehenem Beton, insbesondere in Estrichen, die Resorption von Wasser in dem Estrich relevant verringern oder sogar vollständig vermeiden lässt. Auch eine nachträgliche Erhöhung der Luftfeuchtigkeit in einem Raum mit getrocknetem Estrich ist daher unproblematisch, wenn der erfindungsgemäße T rocknungsbeschleuniger verwendet wird. Er beschleunigt nicht nur das Trocknen, sondern sorgt auch dafür, dass die Resorption von Wasser stark reduziert bzw. sogar eliminiert wird. Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleunigers führt die natürliche Wasseraufnahme durch erhöhte Luftfeuchte nicht zu einem Überschreiten der Grenzwerte für maximale Restfeuchte.

Ein weiterer relevanter Faktor für die Qualität eines Estrichs ist dessen Festigkeit. Nach 28 Tagen muss ein F4-Estrich eine gewisse genormte Festigkeit (> 4 N/mm ² ) aufweisen. Überraschenderweise wurde gefunden, dass ein Estrich mit dem erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger gegenüber einem Estrich ohne den Trocknungsbeschleuniger geforderte Festigkeitswerte der Klassen F4 bis F7 regelmäßig um mindestens 20 % überschreitet. Eine Erhöhung der Festigkeit wird bereits durch einen Trocknungsbeschleuniger erreicht, der als Wirkkomponente nur die Komponente a) enthält. Man erreicht eine Erhöhung der Festigkeit um mindestens 8 %. Die Festigkeitserhöhung wird noch einmal gesteigert, wenn als Wirkkomponente sowohl Komponente a) als auch Komponente b) enthalten ist. Es wird eine Erhöhung der Festigkeit um mindestens 20 % erreicht. So ist es mit dem erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger möglich, dass ein F4 Estrich die Festigkeitsklasse F5 erreicht. Vergleichbare Steigerungen der Festigkeit gibt es auch in den anderen Festigkeitsklassen.

Als Komponente a) kommen für den erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger besonders bevorzugt alkoxylierte natürliche Harze und Kunstharze, propoxylierte oder insbesondere ethoxylierte natürliche Harze und Kunstharze, zum Einsatz. Ethoxylierte natürliche Harze sind ganz besonders bevorzugt.

Vorzugsweise enthält der Trocknungsbeschleuniger höchstens 80 Gew.-%, weiter bevorzugt höchstens 60 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt höchstens 40 Gew.-% mindestens einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlichen alkoxylierten Harzen und alkoxylierten Kunstharzen.

Weiterhin bevorzugt enthält der Trocknungsbeschleuniger mindestens 20 Gew.-%, weiter bevorzugt mindestens 30 Gew.-%, insbesondere mindestens 40 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt mindestens 50 Gew.-% und insbesondere mindestens 60 Gew.-% mindestens eines Fließmittels.

Das Fließmittel ist vorzugsweise mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polycarboxylatethern, Polyarylethern, Naphthalinsulfonat, Ligninsulfonat und Melaminsulfonat, wobei Polycarboxylatether und Polyarylether besonders bevorzugt sind und eine besonders schnelle Trocknung ermöglichen. Vorzugsweise werden Polycarboxyalatether als Fließmittel eingesetzt. Hier insbesondere die Varianten oder Mischformen, die den Wassereinsatz bei gleichbleibender Viskosität reduzieren. Beispiele für Polycarboxylatether-Fließmittel, die diese Eigenschaften besitzen, sind MelFlux 239 der BASF oder Produkte der MasterGlenium Reihe der Firma MASTER BUILDERS SOLUTIONS. Hier ist die Auswahl an Herstellern und Produkten groß.

Beispiele für konsistenzbewahrende Fließmittel sind Produkte der MasterEase Reihe der Firma MASTER BUILDERS SOLUTIONS, Fließmittel auf Melaminbasis oder „Verzögerer der VZ-Reihe“ der Firma SIKA. Auch hier ist die Auswahl an Herstellern und Produkten groß.

Für den mindestens einen Entschäumer ist ein Anteil von höchstens 40 Gew.-%, bevorzugt höchstens 30 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 20 Gew.-%, insbesondere höchstens 15 Gew.-% besonders vorteilhaft. Dabei bleibt zu beachten, dass dies für die Konzentration des Wirkstoffs gilt, so dass bei verdünnten Entschäumern aufgrund des Wasseranteils für das Wirkstoff-Wassergemisch auch höhere Einsatzmengen möglich sind.

Besonders bevorzugt enthält die Wirkkomponente des Trocknungsbeschleunigers a) 1 bis 60 Gew.-%, insbesondere 5 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%, mindestens einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlichen alkoxylierten Harzen und alkoxylierten Kunstharzen, b) 40 bis 99 Gew.-%, insbesondere 60 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 70 bis 90 Gew.- %, mindestens eines Fließmittels und optional c) 0 bis 50 Gew.-%, insbesondere 0 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 15 Gew.-% mindestens eines Entschäumers, wobei die Summe der Komponenten a), b) und c) 100 Gew.-% ergibt.

Wie vorstehend beschrieben, verringert Komponente b) die durch Komponente a) bereits reduzierte Trocknungszeit weiter und sorgt außerdem für eine noch weitere Erhöhung der Festigkeit.

Ganz besonders bevorzugt enthält die Wirkkomponente des Trocknungsbeschleunigers a) 5 bis 40 Gew.-%, insbesondere 10 bis 30 Gew.-%, mindestens einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlichen alkoxylierten Harzen und alkoxylierten Kunstharzen, und b) 60 bis 95 Gew.-%, insbesondere 70 bis 90 Gew.-%, mindestens eines Fließmittels, wobei die Summe der Komponenten a) und b) 100 Gew.-% ergibt.

Sie enthält also nur die Komponenten a) und b). Ein Gewichtsanteil von mindestens 60 Gew.-%, bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, insbesondere mindestens 80 Gew.-% mindestens eines Fließmittels ist dabei besonders bevorzugt.

Eine solche Zusammensetzung bewirkt eine besonders schnelle Trocknung des Baustoffes. Gleichzeitig ist eine gute Verarbeitbarkeit möglich, wenn die Zusammensetzung der Komponenten a) und b) dementsprechend gewählt wird.

Fließmittel unterscheiden sich hauptsächlich in ihrer Wirkung im Beton. Entweder erlauben sie eine Reduktion der eingesetzten Wassermenge bei gleichbleibender Viskosität oder sie erlauben eine längere Verarbeitung des Betons, also eine verzögerte Aushärtung oder eine Mischform aus beiden Eigenschaften. Alle 3 Varianten können im Rahmen dieser Erfindung eingesetzt werden. Das gilt auch für Mischformen, bei denen mehrere Fließmittel gleichzeitig zum Einsatz kommen. Jedoch sind die Varianten, die Wasser einsparen, bevorzugt, da eine reduzierte Wassermenge in Verbindung mit Komponente a) die Trocknung weiter beschleunigt.

Besonders geeignete Fließmittel im Rahmen dieser Erfindung sind Fließmittel auf Basis von Naphthalinsulfonat, Ligninsulfonat, Melaminsulfonat, Polyarylether (PAE) oder Polycarboxylatether (PCE).

Die Komponente a) ist ein natürliches Harz oder ein Kunstharz, welches durch chemische Anpassung wasserlöslich wird. Hierzu wird das Harz alkoxyliert, vorzugsweise ethoxyliert. Ethoxylierung ist die Anlagerung von Ethylenoxid (Oxiran) an das Harz. Das Verfahren ist dem Fachmann hinreichend bekannt.

Mögliche Kunstharze, die für die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommen können, sind Phenolharze, Epoxidharze, Polyesterharze, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harze (ABS-Harze), Polyacrylate, Alkydharze, Polyurethanharze, Polyamidharze, Vinylesterharze und Furanharze.

Bevorzugt ist die Komponente a) ein natürliches Harz, bevorzugt Balsamharz, welches durch chemische Anpassung wasserlöslich wird. Hierzu wird das natürliche Harz alkoxyliert, insbesondere propoxyliert oder ethoxyliert. Ethoxylierung ist die Anlagerung von Ethylenoxid (Oxiran) an das Harz. Das Verfahren ist dem Fachmann hinreichend bekannt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die ethoxylierte Variante besonders bevorzugt.

Der Ethoxylierungsgrad des Harzes variiert je nach gewähltem Harz. Im Sinne dieser Erfindung ist jeder Ethoxylierungsgrad hinreichend, der das gewählte Harz wasserlöslich werden lässt. Besonders bevorzugt ist Balsamharz mit einem Ethoxylierungsgrad von 30-80 Mol, wie z. B. das Produkt U-Flakes der Firma LEVACO.

Als natürliche Harze sind Tallöl, Wurzelharz, Balsamharz, als Kolophonium bezeichnete Harze und Addukte von Maleinsäure ganz besonders bevorzugt. Weitere bevorzugte Verbindungen als Komponente a) sind Diterpensäuren und Triterpensäuren und ihre Seifen (insbesondere die Kalium- und Natriumseifen). Besonders bevorzugt unter den Diterpensäuren sind Abietane, vor allem Abietinsäure, Neoabietinsäure, Levo- pimarsäure, Palustrinsäure, Dehydroabietinsäure, sowie Pimarane und Isopimarane, insbesondere Pimarsäure, Sandaracopimarsäure und Podocarpinsäure, und Labdane, insbesondere Copalsäure, Eperuesäure, Labdanolsäure, Polyalthinsäure, Pinifolsäure. Bei den Triterpensäuren sind folgende Substanzen besonders bevorzugt: Dammarol- säure, Tirucallane, insbesondere (Iso)-Masticadienonsäure, Elemolsäure und Elemon- säure, Oleanane, insbesondere Oieanonsäure, Oleanolsäure, Moronsäure und a-Bos- welliasäure, llrsane, insbesondere Ursolsäure, Ursonsäure und ß-Boswelliasäure sowie das Lupan Lupeolsäure. Auch die aromatischen Säuren Zimtsäure und Benzoesäure sowie deren Benzyl- und andere Ester sind besonders geeignet.

Ganz besonders bevorzugt als Komponente a) ist der Einsatz von ethoxyliertem Balsamharz, wie z. B. das Produkt U-Flakes der LEVACO.

Der Entschäumer (Komponente c) kann aus einer enormen Vielzahl möglicher Entschäumer gewählt werden. Verfügbare Arten von Entschäumern sind Silikon-, polymer- und mineralölbasierte Entschäumer. Silikonbasierte Entschäumer sind als Konzentrat, Emulsion, Pulver oder Lösung verfügbar. Polymerbasierte Entschäumer können als Konzentrat, Emulsion oder Lösung vorliegen. Mineralölbasierte Entschäumer sind als Konzentrat oder Emulsion verfügbar. Grundsätzlich können einzelne Varianten auch als gefriergetrocknete Version in Pulverform vorliegen. Die allermeisten Varianten eignen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung, da sie die Luftporen, die von Komponenten a und b erzeugt werden eliminieren. Unterschiede zeigen sich wie folgt: A- Im Wirkungsgrad:

In der einzusetzenden Menge, um die im Mischprozess entstehenden Luftporen hinreichend zu eliminieren.

B- In der Verträglichkeit mit dem Bindemittel:

Eine Unverträglichkeit zeigt sich, indem die 28-Tage Festigkeit der hergestellten Prüflinge nicht die erforderliche Mindestfestigkeit erreicht und die Prüflinge eine geringere Festigkeit aufweisen als das Nullmuster.

C- Temperaturempfindlichkeit:

Der hergestellte Trocknungsbeschleuniger ist nicht frostsicher. Entweder verliert er seine Wirkung nach Frosteinwirkung komplett oder er muss durch aufwendiges Erwärmen wieder aktiviert werden.

Silikonbasierte Entschäumer schwächen das Betongefüge und verringern die Endfestigkeit eines Betons, da Silikon, wie dem Fachmann bekannt, die Kristallbildung im Beton behindert. Der Einsatz von silikonbasierten Entschäumern ist möglich, aber nur sinnvoll, wenn die erforderlichen Mindestfestigkeiten des Betons im Endprodukt auch sicher erreicht werden. Im Estrich würde das zu einem erhöhten Einsatz von Zement in der Herstellung führen, weshalb silikonbasierte Entschäumer weniger geeignet sind. Ihr Einsatz ist dann sinnvoll, wenn die Beigabe des Trocknungsbeschleunigers als Pulver erfolgen muss.

Neuentwickelte polymerbasierte Entschäumer sind nicht mehr temperaturempfindlich. Die vorher bekannten Nachteile dieser Entschäumer greifen nicht mehr, weshalb sie sind den ölbasierten Entschäumern vorzuziehen sind.

Bisherige polymerbasierte Entschäumer hatten folgende Nachteile: Bei niedrigen Temperaturen kann sich ein Frostschaden einstellen, der mühsames Erwärmen des Trocknungsbeschleunigers notwendig machen kann. Oft ist ein Frostschaden nicht reversibel, der Trocknungsbeschleuniger verliert seine Wirksamkeit insgesamt, und der Trocknungsbeschleuniger muss entsorgt werden. Bei zu hohen Temperaturen kann der Entschäumer im Trocknungsbeschleuniger seine Wirkung zumindest teilweise verlieren und muss aufwendig entsorgt werden. Wie gesagt, sind diese Nachteile in den neuesten Varianten dieser Entschäumer nicht mehr gegeben, weshalb sie die besonders bevorzugte Lösung darstellen. Eine gute Lösung für die vorliegende Erfindung sind mineralölbasierte Entschäumer, die zwar auch frostempfindlich sein können, jedoch ist eine Wirkungseinschränkung durch Frost zumeist reversibel. Hohe Temperaturen (>35 °C) sind meistens kein Problem.

Die folgende Tabelle liefert einen Überblick

Entschäumer

Entschäumer Varianten und ihre Trocknungswirkung i. V. m. Komponenten a und b gegenüber dem O-Muster

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind polymerbasierte Entschäumer bevorzugt, sofern sie eine Unempfindlichkeit gegen Frost und eine Stabilität gegenüber Temperaturen über 40 °C aufweisen. Alle getesteten Varianten erfüllen den Zweck und entfernen die Luftporen aus einer wässrigen Lösung der Komponenten a und b. Ein Produktbeispiel für polymerbasierte Entschäumer ist ESCA NP01 der KCC BASILDON. Weiterhin geeignet als Entschäumer sind Polydimethylsiloxan und Silikonmischungen wobei das Molgewicht Mw hier keine Rolle zu spielen scheint. Produktbeispiele sind Dispelair 392 der BCD Chemie, Hamburg, oder Hoesch FDP der Hoesch Chemie, Düren, die vergleichbare Trocknungsergebnisse liefern wie ölbasierte Entschäumer, aber bei den Endfestigkeiten nach 28 Tagen Schwächen aufweisen können. Auch Tri- n-butyl-phosphat und Triisobutylphosphat sind als Entschäumer sehr geeignete Verbindungen. Die genannten Substanzen sind besonders gut dazu in der Lage die Luftporen, die von den Komponenten a) und b) gebildet werden und die die Stabilität des Baustoffes beeinträchtigen können, zu zerstören bzw. zu neutralisieren.

Die Wirkung der Trocknungsbeschleunigung wird durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung erreicht. Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung daher ausschließlich die Komponenten a) bis c) wie im Anspruch 1 beschrieben. Der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können jedoch auch weitere Verbindungen zugesetzt sein, ohne dass dies aus dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung herausführen würde.

Insbesondere können die Wirkkomponenten in Verbindung mit weiteren Baustoff- Additiven zum Einsatz kommen. So kann ein kombiniertes Produkt weiterhin ein Salz, ein Mittel zur Einstellung des pH-Werts, ein Antioxidationsmittel und/oder ein Konservierungsmittel enthalten. Ein kombiniertes Produkt kann also gegebenenfalls weitere Bestandteile umfassen, die auf dem Gebiet der Betone und Estriche üblich sind, wie z. B. Salze wie Calciumnitrat, pH-Einstellmittel, Antioxidationsmittel oder Konservierungsmittel. Der Gesamtanteil solcher optionalen weiteren Bestandteile, falls vorhanden, liegt vorzugsweise bei nicht mehr 35 Gew.-%, bevorzugt nicht mehr als 10 Gew.-% der Summe der Gewichtsanteile aus Wirkkomponente und weiteren Additiven.

Der Trocknungsbeschleuniger kann dem Bindemittelmix als Pulver ohne weitere Hilfsstoffe zugegeben werden. Liegt der Trocknungsbeschleuniger in Pulverform oder anderer trockener Form vor, kann er dem Zementpulver oder jedem anderen Bestandteil des Betons beigegeben werden. Eine bevorzugte Variante der Herstellung des Trocknungsbeschleunigers als Pulver ist die Gefriertrocknung.

Vorzugsweise wird der Trocknungsbeschleuniger dem Bindemittelmix als Flüssigkeit, wobei der Wirkstoff in Wasser als Hilfsmittel gelöst ist, beigegeben, so dass er bevorzugt als wässriger flüssiger Trocknungsbeschleuniger vorliegt. Dies ermöglicht eine besonders einfache Dosierung. Dabei beträgt der Wasseranteil besonders vorteilhaft 0,1 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 80 Gew.-%, insbesondere 30 bis 60 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Trocknungsbeschleuniger. Der Trocknungsbeschleuniger kann also als reine (Wirkstoff-)Komponente vorliegen und damit hochdosiert sein. Die Konzentration der Komponenten a, b und c kann hier 100 % betragen, wobei Komponente a) vorab in Wasser aufgelöst werden sollte.

Wird der Trocknungsbeschleuniger auf der Baustelle in das Anmachwasser gegeben, so ist die Konzentration des Trocknungsbeschleunigers im Anmachwasser und somit in der Gesamtmischung erheblich geringer. Auf 1 Liter Wasser kommen dann nur noch zwischen 0,1 und 0,4 %o an Trocknungsbeschleuniger. Je nach gewählter Wasserbeigabe im Baustoff kann der Wert auch stärker variieren. Auch in dieser Konzentration ist der Trocknungsbeschleuniger vollumfänglich effektiv, auch wenn sich die Trocknungsdauer aufgrund des erhöhten Wasseranteils erhöhen kann.

Die Beigabe des flüssigen Trocknungsbeschleunigers kann in das Anmachwasser oder in jede beliebige Komponente des Betons erfolgen. Bevorzugt ist jedoch die Beigabe in das Anmachwasser, da er sich dann schneller in der Gesamtmischung verteilt.

Der Trocknungsbeschleuniger kann auch in Zwischenformen vorliegen, die weder fest noch flüssig sind, also als Gel oder zähe Masse.

Der Trocknungsbeschleuniger kann auch als trockener Feststoff, als Pulver oder in jeder anderen nicht flüssigen Art hergestellt und eingesetzt werden. Diese Variante ist aus Gründen der Praktikabilität nicht besonders vorteilhaft. Hierzu können die Komponenten gefriergetrocknet werden, was die Wasserlöslichkeit vorteilhaft erhöht, oder es werden fest- oder pulverförmige Varianten der Komponenten a, b und c ausgewählt, die als Gemisch in das Anmachwasser gegeben werden.

Der Trocknungsbeschleuniger wird dem Feststoffmix vorzugsweise im Anmachwasser in einer solchen Menge zugesetzt, dass in der Gesamtmischung bestehend aus Feststoffmix und Anmachwasser von 0,01 Gew.-%o bis 4 Gew.-%o, insbesondere von 0,05 bis 2,0 Gew.- %o, besonders bevorzugt von 0,1 bis 1 Gew.-%o, enthalten sind. Die erforderliche Menge des Trocknungsbeschleunigers sollte dabei proportional zur Menge des eingesetzten Zementes gewählt werden, wird jedoch von Faktoren wie Zementgüte, Mahlfeinheit des Zements sowie Art und Güte der gewählten Aggregate wie Kies und Schotter und Art und Güte Beimahlstoffe im Zement, beeinflusst. Ein weiterer Einflussfaktor ist die Beigabe von chemischen Additiven, die im Zusammenspiel mit dem Trocknungsbeschleuniger eine zusätzliche Auswirkung auf die Trocknung haben können.

Die Wassermenge, die einem Bindemittelmix beigegeben wird, variiert je nach Betonanwendung stark, wobei die Beigabemenge in den Bindemittelmix vorzugsweise so gewählt wird, dass das Gewichtsverhältnis von Wasser zu Zement (w/z) im Bereich von 0,2 bis 0,8, bevorzugt 0,25 bis 0,75, besonders bevorzugt 0,35 bis 0,7, liegt. Eine zusätzliche Beigabe von Fließmitteln ist möglich, um den Wasseranteil weiter zu reduzieren oder die Verarbeitungszeit zu verlängern, aber nicht immer sinnvoll, da sich eine zusätzliche Beigabe von Fließmittel negativ auf die Trocknung, auf die gesamte Feststoffmischung oder auf das Endprodukt auswirken kann.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Trocknungsbeschleunigers zur Beschleunigung des Trocknungsvorganges bei Baustoffen, wobei die Baustoffe mindestens eine Substanz, ausgewählt aus Zement, Kalk, Gips und Tonerdeschmelzzement enthalten. Dabei beträgt der Gewichtsanteil des Trocknungsbeschleunigers an der Mischung aus Baustoff und Trocknungsbeschleuniger insbesondere von 0,01 Gew.-%o bis 4 Gew.-%o, bevorzugt von 0,05 bis 2,0 Gew.- %o, besonders bevorzugt von 0,1 bis 1 Gew.-%o.

Wie vorstehend beschrieben, ist ein Problem bei der Verarbeitung von zementhaltigem Baustoff, insbesondere bei der Verarbeitung von Estrich, die Resorption, also die nachträgliche Erhöhung des Wassergehalts im Estrich, wenn dieser über eine bestimmte Zeit wieder einer erhöhten Luftfeuchtigkeit ausgesetzt ist. Dies ist, wie beschrieben, in hohem Maße unerwünscht, da die bereits erreichte Belegreife möglicherweise nachträglich wieder entfällt.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich in mit dem erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger versehenem Beton, insbesondere in Estrichen, die Resorption von Wasser in den Estrich relevant verringern oder sogar vollständig vermeiden lässt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleunigers, um die Resorption von Wasser in den Baustoff zu verringern oder zu verhindern. Auch eine nachträgliche Erhöhung der Luftfeuchtigkeit in einem Raum mit getrocknetem Estrich ist daher unproblematisch, wenn der erfindungsgemäße Trocknungsbeschleuniger verwendet wird. Es wird nicht nur das Trocknen beschleunigt, sondern auch die Resorption von Wasser stark redu- ziert bzw. sogar eliminiert. Die natürlich gegebene Aufnahme und Abgabe von Feuchtigkeit des Estrichs oder Betons bei variierender Luftfeuchtigkeit bleibt erhalten. Diese sammelt/kumuliert sich mit dem erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger allerdings nicht derart, dass die Grenzwerte für Restfeuchte wieder überschritten werden.

Wie ebenfalls vorstehend beschrieben, ist ein weiterer relevanter Faktor für die Qualität eines Estrichs dessen Festigkeit. Überraschenderweise wurde gefunden, dass ein Estrich mit dem erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger gegenüber einem Estrich ohne den Trocknungsbeschleuniger geforderte Festigkeitswerte der Klassen F4 bis F7 regelmäßig um mindestens 20 % überschreitet. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleunigers, um die Festigkeit des Baustoffs zu erhöhen. Zu einem gegebenen Zeitpunkt liegt die Festigkeit eines Estrichs, der den erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger enthält, ca. 20 % höher als die eines Estrichs ohne den Trocknungsbeschleuniger.

Alle vorstehend für den Trocknungsbeschleuniger beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen gelten einzeln und in beliebiger Kombination für die beschriebenen Verwendungen.

Der Trocknungsbeschleuniger kann nur für eine der vorstehend beschriebenen Verwendungen zum Einsatz kommen oder aber für eine beliebige Kombination der beschriebenen Verwendungen einschließlich aller Verwendungen.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung Baustoffe, die den Trocknungsbeschleuniger enthalten, wobei der Baustoff mindestens eine Substanz, ausgewählt aus Zement, Kalk, Gips und Tonerdeschmelzzement, enthält. Dabei ist der Baustoff insbesondere ein vorgefertigtes Fertigbetonelement, ein Betonformteil, ein Baustellenbeton, ein Transportbeton, ein Estrich, insbesondere ein Fließestrich, ein Putz oder eine Verfüllung.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Trocknungsbeschleuniger im Baustoff als Feststoff, insbesondere in Pulverform enthalten. Ganz besonders bevorzugt ist der Trocknungsbeschleuniger in gefriergetrockneter Form enthalten. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird der Trocknungsbeschleuniger dem Baustoff in pastöser oder gelartiger Konsistenz beigegeben. Besonders bevorzugt wird der Trocknungsbeschleuniger dem Baustoff als Flüssigkeit, gelöst in Wasser als Hilfsmittel, beigegeben, so dass er bevorzugt als wässriger flüssiger Trocknungsbeschleuniger vorliegt. Dies ermöglicht eine besonders einfache Dosierung. Dabei beträgt der Wasseranteil besonders vorteilhaft 0,1 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 80 Gew.-%, insbesondere 30 bis 60 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Trocknungsbeschleuniger, also die Summe aus Wirkstoffkomponente(n), etwaigen Zusatzmitteln und Hilfsstoff(en).

Der Baustoff kann neben den genannten Komponenten weitere übliche Zusatzmittel enthalten. Beispiele sind Korrosionsinhibitoren, Schwindreduzierer, Pigmente oder andere chemische Hilfsmittel zur Optimierung der Performance des Endprodukts oder der Verarbeitung, deren Anteil aber in der Regel nicht über 10 % liegt.

Alle vorstehend zum Trocknungsbeschleuniger beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für den erfindungsgemäßen Baustoff.

Gerade für Estriche ist die vorliegende Erfindung besonders geeignet, da die Trocknungsdauer, die erzielte Restfeuchte, der Verarbeitungsaufwand und die Festigkeitsentwicklung für Estriche oftmals besonders von Bedeutung ist.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Zementestrichs umfasst die folgenden Schritte:

I) das Mischen aller Komponenten umfassend Zement, Gesteinskörnung, Wasser und den erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger, um eine Estrichmischung zu erhalten,

II) das Verteilen der Estrichmischung in die gewünschte Form/auf der Ausbringungsfläche und

III) das Trocknen/ Aushärten der Estrichmischung.

Im ersten Schritt des Verfahrens werden Komponenten umfassend Zement, Gesteinskörnung, Wasser und den erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleuniger gemischt, um eine Estrichmischung zu erhalten. Um einen erfindungsgemäßen F4 Estrich (F4 steht für Biegezugfestigkeit nach 28 Tagen von mindestens 4,0 N/mm ² oder mehr) zu erhalten, werden pro m ³ die folgenden Mengen benötigt: Zement (bevorzugt Portlandzement Cem I) 270 kg, Kies 1705 kg, Wasser 170,1 kg und 1,5 kg Trocknungsbeschleuniger. Die beigegebene Wassermenge kann je nach vorhandener Feuchte im Kies variieren. Die Reihenfolge, in der die Komponenten gemischt werden, ist beliebig. Bevorzugt gibt man jedoch den Trocknungsbeschleuniger in das Wasser. Die üblichen Mischvorschriften zur Herstellung solcher Zementmischungen sind einzuhalten.

Wie allgemein bekannt, ist Zement ein anorganisches, hydraulisches Bindemittel. Bei Zugabe von Wasser bilden sich aus den Zementklinkerphasen Hydrate, wobei Wasser gebunden wird und der Zementleim sich unter Bildung des festen Zementsteins bzw. Zementprodukts verfestigt bzw. aushärtet. Der Zement umfasst vorzugsweise Portlandzement. Zur Herstellung von Zement wird Klinker bzw. Zementklinker entweder allein oder mit weiteren Hauptbestandteilen und/oder bis zu 5 Gew.-% Nebenbestandteilen fein gemahlen. Zur Regelung des Erstarrens wird ferner Calciumsulfat (in Form von REA-Gips und/oder Anhydrit) zugesetzt.

Als weitere Hauptbestandteile und/oder Nebenbestandteile zur Herstellung des Zements können latent hydraulische und/oder puzzolanische und/oder inerte Zusatzstoffe zugesetzt werden. Beispiele sind Hüttensandmehl, Puzzolane, wie getempertes Pho- nolith oder Trass, Flugaschen, gebrannter Ölschiefer, Kalksteinmehl und Silikastaub. Zemente werden gemäß der Zusammensetzung klassifiziert. Hierfür existieren unterschiedliche, teilweise länderspezifische Normen, z. B. die DIN EN 197-1 , in der die Zemente bezüglich des Anteils an Zementklinker und, falls vorhanden, der Art und Menge weiterer Bestandteile klassifiziert werden. Das erfindungsgemäße Additiv ist für alle Zementtypen geeignet, insbesondere für Portlandzement und Portlandkomposit- zemente, die neben Portlandzement z. B. mindestens einen weiteren Hauptbestandteil, ausgewählt aus Hüttensandmehl, Silikastaub, Puzzolanen, Flugaschen, gebranntem Ölschiefer oder Kalksteine umfassen. Für Estriche sind Portlandkompositzemente bevorzugt.

Gemäß Klassifizierung in der Norm DIN EN 197-1 handelt es sich daher bevorzugt um einen Zement vom Typ CEM I (Portlandzement) oder CEM II (Portlandkomposit- zement). Für Estriche besonders geeignet ist ein Zement vom Typ CEM I und CEM ll/A oder CEM Il/Bmit Kalksteinmehl der Klasse 42,5 R oder 42,5 N. Natürlich eignen sich auch Zementtypen, die bezüglich einer anderen Norm klassifiziert sind.

Je nach Anwendung variierend kann der Bindemittelmix Tonerdezement enthalten.

Zwar ist Tonerdezement kostspielig, aber es hilft der Aushärtung von Portlandzement. Diese kann so schnell erfolgen, dass der Feststoffmix verzögert werden muss, um verarbeitbar zu bleiben. Portland/Tonerdezement schwindet zum Teil stark. Trocknungsgeschwindigkeit und Schwinden machen Tonerdezement keinen sinnvollen Bestandteil eines Estrichs, jedoch können andere Anwendungen diese Kombination bevorzugen. Auch beim Estrich kann der eingesetzte Bindemittelmix geringe Mengen an Tonerdezement enthalten, wobei nicht mehr als 5 Gew.-%, bevorzugt nicht mehr als 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Bindemittelmixes Tonerdezement sein können, was aber, wie gesagt, nicht bevorzugt ist.

Als Gesteinskörnung können übliche Materialien verwendet werden, wie z. B. Rundkorn oder gebrochene Sande und/oder Kies, wobei eine Gesteinskörnung bis 8 mm bevorzugt wird. Eine Estrichmischung kann z. B. bis 4 mm Größtkorn, oder ein Beton bis 8 mm Größtkorn enthalten. Estriche werden auf Böden jeder Art aufgebracht, um eine feste, ebene Basis zu bieten. Die Estrichmischung ist bevorzugt kein Fließestrich.

Beispiele

Testmethoden:

Um den Ausweis der tatsächlichen Restfeuchte zu gewährleisten, werden nur die beiden Testmethoden nach Norm DIN EN 18560 Teil 1 angewandt. Insbesondere bei Anwendung von Methode 1 wird so sichergestellt, dass die tatsächliche Restfeuchte ausgewiesen wird, sofern die Trocknungstemperatur von 105 °C gewählt, die Trocknung nicht vorzeitig abgebrochen und über die Dauer des Trocknungsprozesses beibehalten wird. Eine geringere Temperatur lässt Feuchte im getesteten Material zurück.

Testmethode 1 (Feuchtemessung):

Gravimetrische Feuchtemessung gemäß DIN EN 18560 Teil 1 (auch Trocknung im Darr-Ofen genannt). Hier wird eine Probe der hergestellten Beispielmischung entnommen und bei 105 °C die nicht chemisch gebundene Feuchtigkeit herausgelöst. Die Gewichtsdifferenz aus Startgewicht und Endgewicht bei Gewichtskonstanz wird durch das Endgewicht geteilt und so die Restfeuchte in % bestimmt.

Testmethode 2 (Feuchtemessung):

Calciumcarbid Methode (CM Methode). Zur Durchführung einer CM Messung gibt es standardisierte Testbausätze, die käuflich im Markt erworben werden können. Diese Testbausätze enthalten alle für die Testdurchführung benötigten Komponenten, so auch den Testbehälter, in dem der zu testende Estrich mit dem Calciumcarbid versetzt wird. Dieser Behälter wird umgangssprachlich auch CM Flasche genannt.

Ablauf einer CM Messung: Es wird eine Estrichprobe entnommen und in den Testbehälter gegeben. Dazu kommen Stahlkugeln und Glasampullen mit Calciumcarbid- füllung. Dann wird der Testbehälter geschüttelt, wobei das Calciumcarbid freigesetzt wird. Das Restwasser der Probe reagiert mit dem Calciumcarbid und entwickelt ein Gas. Der durch das Gas entstehende Gasdruck wird ermittelt und daraus die Restfeuchte bestimmt.

Weitere Methoden zur Bestimmung der Restfeuchte sind laut DIN EN 18560 nicht zugelassen.

Testmethode 3 (Messung der Biegezugfestigkeit):

Zur Bestimmung der Festigkeit wird die Biegezugfestigkeit gemessen. Die Ermittlung der Biegezugfestigkeiten erfolgt, wie in der DIN 18560-2:2022-08 sowie der EN 13892- 2:2002 (D) beschrieben. Die Biegezugfestigkeiten werden in N/mm ² angegeben.

Testmethode 4 (Schwindverhalten/Rissbildung):

Die Neigung zur Rissbildung wird aus dem Schwindverhalten eines Betons/Estrichs abgeleitet. Wie dem Fachmann bekannt, schwindet Standardestrich bis zu 10 mm pro Meter. Gemessen wird das Schwinden in der Schwindrinne gemäß DIN EN 13892-9. Dabei wird der Estrich in vorgegebener Länge, Breite und Höhe in die Rinne gegeben und über den Trocknungsverlauf das Schwinden (Verkürzen in der Länge) gemessen. Bei einem Estrich mit einem erfindungsgemäßen Zusatz beträgt das Schwinden weniger als 0,5 mm, und er liegt in der Schwindklasse „schwindreduziert“.

Trocknungsbeschleuniger (alle Angaben pro kg)

Trocknungsbeschleuniger Variante 1:

4,0 % ethoxyliertes Harz (U-Flakes / LEVACO)

20 % PCE Fließmittel 239 der BASF

0 % Entschäumer

76,0 % Wasser Trocknungsbeschleuniger Variante 2:

4,0 % verflüssigtes ethoxyliertes Harz (U-Flakes / LEVACO)

20 % Fließmittel MasterEase 5452 der Master Builders Solution

0 % Entschäumer

76,0 % Wasser

Trocknungsbeschleuniger Variante 3:

6,0 % ethoxyliertes Harz (U-Flakes / LEVACO)

25,0 % PCE Fließmittel Dynamon 1012 der Firma MAPEI

1.5 % Entschäumer XiaMeter AF-0400 der DOW Europe

67.5 % Wasser

Trocknungsbeschleuniger Variante 4:

8,0 % ethoxyliertes Harz (U-Flakes / LEVACO)

30,0 % PCE Fließmittel VZ 2 der Firma SIKA

6,0 % Entschäumer, DISPELAIR 707 der BCD Chemie

56,0 % Wasser

Trocknungsbeschleuniger Variante 5:

10,0 % ethoxyliertes Harz (U-Flakes / LEVACO)

0,0 % PCE Fließmittel

3,0 % Entschäumer Berolan DF-100 der CASEA Deutschland GmbH

87,0 % Wasser

Trocknungsbeschleuniger Variante 6:

12,0 % ethoxyliertes Harz (U-Flakes / LEVACO)

0,0 % PCE Fließmittel

0,0 % Entschäumer

88,0 % Wasser

Trocknungsbeschleuniger Variante 7:

4,0 % ethoxyliertes Harz (U-Flakes / LEVACO)

70,0 % PCE Fließmittel 239 & 1012

0,0 % Entschäumer

26,0 % Wasser Trocknungsbeschleuniger Variante 8:

8,0 % verflüssigtes ethoxyliertes Harz (U-Flakes / LEVACO)

50,0 % PCE Fließmittel VZ2 & 239

4,0 % Entschäumer

38,0 % Wasser

Trocknungsbeschleuniger Variante 9:

12,0 % verflüssigtes ethoxyliertes Harz (U-Flakes / LEVACO)

30,0 % PCE Fließmittel 988 & 246

7,0 % Entschäumer

51 ,0 % Wasser

Beispiele Betonmischunqen

Beispiel 1 Estrich:

Standardestrich CTF4 (CTF4 steht für Biegezugfestigkeit nach 28 Tagen von mindestens 4,0 N/mm ² ):

Ein Estrich der Klasse CTF4 besteht aus den Bestandteilen Zement, Wasser und Kies.

Pro m3 werden die folgenden Mengen benötigt:

• Zement (z. B. CEM I, 42, 5N) 270 kg

• Kies 1705 kg

• Wasser 170,1 kg

• Trocknungsbeschleuniger Variante 1 bis 9: 1 ,50 kg.

Die Mischung erfolgt üblicherweise in einem Estrichmischer, welcher üblicherweise 200 Liter Mischvolumen besitzt. Die Mischreihenfolgen ist gleich, jedoch hat sich in der Praxis die folgende Reihenfolge etabliert: 1. Teilmenge Kies, 2. Zement, 3. Wasser, 4. Restmenge Kies. Dabei wird der jeweilige Trocknungsbeschleuniger (Varianten 1 bis 9) zur besseren Verteilung vorab dem Wasser beigegeben.

Testdurchführung und Betrachtung der Testergebnisse:

T rocknunqsbeschleuniqunq Um den Grad der beschleunigten Trocknung zu ermitteln, werden jeweils ein Binde- mittelmix mit den verschiedenen Varianten an Trocknungsbeschleuniger und ein identischer Mix ohne Trocknungsbeschleuniger hergestellt und das Trocknungsverhalten dieser beiden Mischungen verglichen (Testmethode: Gravimetrische Feuchtemessung gemäß DIN EN 18560 Teil 1). Je nach Zusammensetzung des Bindemittels und des eingesetzten Trocknungsbeschleunigers ergeben sich bei den Beispielmischungen Unterschiede im Trocknungsverhalten, wobei die Trocknungsdauer der Varianten mit Trocknungsbeschleuniger im Rahmen dieser Patentschrift immer geringer ist, als die ohne Trocknungsbeschleuniger, sofern beide Varianten vergleichbaren Trocknungs- bedingungen unterliegen.

Für den nach Beispiel 1 hergestellten Estrich mit den Trocknungsbeschleunigern nach Variante 1 - 9 sowie das Nullmuster („Variante 10“) ergeben sich die folgenden Werte für die Restfeuchte:

Trocknungsbeschleuniger

Wirkungsgrad des Trocknungsbeschleunigers

* Restfeuchte ermittelt durch gravimetrische Feuchtemessung gemäß DIN EN 18560 Teil 1 im Darr Ofen

Tabelle 1 - Trocknungsbeschleunigung Festigkeitsmessung

Die Biegezugfestigkeit des Standardestrichs CTF4, hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben, kann durch die Zugabe des erfindungsgemäßen Trocknungsbeschleunigers erheblich erhöht werden. Dabei ist die Festigkeitssteigerung, wenn der Trocknungs- beschleuniger sowohl Komponente a) wie auch Komponente b) enthält, nochmals höher, als wenn nur Komponente a) enthalten ist. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 festgehalten.

Trocknungsbeschleuniger

Biegezugfestigkeitsmessung

Tabelle 2 - Bestimmung Biegezugfestigkeit

Schwindverhalten/Rissbildung:

Erfindungsgemäßer Trocknungsbeschleuniger reduziert das Schwinden sehr stark auf weniger als 0,5 mm/m. Zusätzlich zeigt sich, dass trotz der verbleibenden Schwind- neigung keinerlei Risse auftreten. Trocknungsbeschleuniger

Rissbildung-Schwinden gem. DIN EN 13892-9

Beispiel 2 Transportbeton:

Transportbeton für Bodenplatten, Festigkeitsklasse C 20/25:

Ein Transportbeton dieser Klasse hat eine Druckfestigkeit von 25 N/mm ² und besteht aus den Bestandteilen Zement, Wasser und Kies. Pro m ³ werden die folgenden Mengen benötigt:

• Zement (CEM I, 42, 5R) 350 kg,

• Aggregate (einschließlich Mehlkorn und Feinstsand) bis 800 kg

• Größtkorn 16 mm bis maximal 30 % des Gesamtgewichts pro m ³

• Wasser 165 kg,

• Additive bis 15 % des Gesamtgewichts der Mischung

• Trocknungsbeschleuniger Variante 2: 2,0 kg.

Die Mischung erfolgt üblicherweise im Transportbetonwerk, die Anlieferung an die Baustelle erfolgt per Transportmischer. Bei der Herstellung des Betons ist die Mischreihenfolge gleich, jedoch hat sich in der Praxis bewährt die Additive dem Anmachwasser beizugeben, damit sie sich besser in der Mischung verteilen.

Beispiel 3 Fertigbetonteile:

Beton für Standardbauteile (z. B. Bordsteine), Festigkeitsklasse C 16/20:

Ein Beton dieser Klasse hat eine Druckfestigkeit von 20 N/mm ² und besteht aus den Bestandteilen Zement, Wasser und Kies. Pro m ³ werden die folgenden Mengen benötigt:

• Zement (CEM I, 42, 5R) 240 kg, • Aggregate (einschließlich Mehlkorn und Feinstsand) bis 750 kg

• Größtkorn bis maximal 20 % des Gesamtgewichts pro m ³

• Wasser 180 kg maximal,

• Additive bis 15 % des Gesamtgewichts der Mischung

• Trocknungsbeschleuniger Variante 2: 2,0 kg.

Die Mischung erfolgt üblicherweise in werkseigenen Mischanlagen des Fertigteilherstellers. Die genaue Rezeptur ist oft Betriebsgeheimnis, insbesondere die Art und Zusammensetzung der Additive, da aus wirtschaftlichen Gründen ein schnelles Ausschalen und ein schnelles Trocknen gewünscht werden. Bei der Herstellung des Betons ist die Mischreihenfolge gleich, jedoch hat sich in der Praxis bewährt die Additive dem Anmachwasser beizugeben, damit sie sich besser in der Mischung verteilen.

Beispiel 4:

Estrich CTF5 (CTF5 steht für Biegezugfestigkeit nach 28 Tagen von mindestens 5,0 N/mm ² ):

Ein Estrich der Klasse CTF5 besteht aus den Bestandteilen Zement, Wasser und Kies.

Pro m ³ werden die folgenden Mengen benötigt:

• Zement (Cem II, 42, 5N) 335 kg

• Kies 1.705 kg

• Wasser 530 kg

• Trocknungsbeschleuniger Variante 6: 1,75 kg.

Die Mischung erfolgt üblicherweise in einem Estrichmischer, welcher üblicherweise 200 Liter Mischvolumen besitzt. Die Mischreihenfolgen ist gleich, jedoch hat sich in der Praxis die folgende Reihenfolge etabliert: 1. Teilmenge Kies, 2. Zement, 3. Wasser, 4. Restmenge Kies. Dabei wird der Trocknungsbeschleuniger vorab dem Wasser beigegeben, damit er sich optimal im Mischer verteilt.

Beispiel 5: Baustellenbeton für Decken und Wandelemente:

Beton für Wandbauteile, Festigkeitsklasse C 25/30: Ein Beton dieser Klasse hat eine Druckfestigkeit von 30 N/mm ² und besteht aus den Bestandteilen Zement, Wasser und Kies. Pro m ³ werden die folgenden Mengen benötigt:

• Zement (CEM I, 42, 5R) 280 kg, • Aggregate (einschließlich Mehlkorn und Feinstsand) bis 750 kg

• Größtkorn bis maximal 20 % des Gesamtgewichts pro m ³

• Wasser 168 kg maximal,

• Additive bis 15 % des Gesamtgewichts der Mischung

• Trocknungsbeschleuniger Variante 7: 1,5 kg.

Die Mischung erfolgt üblicherweise in werkseigenen Mischanlagen des Fertigteilherstellers. Die genaue Rezeptur ist oft Betriebsgeheimnis, insbesondere die Art und Zusammensetzung der Additive, da aus wirtschaftlichen Gründen ein schnelles Ausschalen und ein schnelles Trocknen der Fertigteile gewünscht werden. Bei der Herstellung des Betons ist die Mischreihenfolge gleich, jedoch hat sich in der Praxis bewährt die Additive dem Anmachwasser beizugeben, damit sie sich besser in der Mischung verteilen.