DE3629234C1 - Use of substituted alkyl phosphonates in concrete and mortar mixtures, vinification and emulsion paints - Google Patents

Use of substituted alkyl phosphonates in concrete and mortar mixtures, vinification and emulsion paints

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DE3629234C1 DE19863629234 DE3629234A DE3629234C1 DE 3629234 C1 DE3629234 C1 DE 3629234C1 DE 19863629234 DE19863629234 DE 19863629234 DE 3629234 A DE3629234 A DE 3629234A DE 3629234 C1 DE3629234 C1 DE 3629234C1
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Abstract

Use of substituted alkyl phosphonates, known per se, in concrete and mortar mixes, cement slurries (cement paste) as well as in aqueous latex paints, in quantities of between 0.001 and 1.0 % by weight in relation to the cement, in concrete and mortar mixes and cement slurries, or between 0.1 and 0.32 % by weight in relation to the content of solid matter of the dispersion, in latex paints, in order to reduce the diffusion of carbon dioxide into the concrete parts and possibly to increase the compression strength of concrete parts.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von substitu­ ierten Alkylphosphonaten in Beton- und Mörtelmi­ schungen, Schlempen (Zementleim) sowie Dispersions­ farben zur Verringerung der Diffusion von Kohlendioxid in Betonteilen.The invention relates to the use of substit alkyl phosphonates in concrete and mortar mix Schungen, Schlempen (cement paste) and dispersions paints to reduce the diffusion of carbon dioxide in concrete parts.

Korrosionsschützende Eigenschaften von Portland-Zemen­ ten sind seit Jahrzehnten bekannt. Obwohl Beton einer der wenigen Baustoffe ist, die der Witterung und den allgemeinen Umwelteinflüssen ohne äußere Schutzan­ striche weitestgehend widerstehen, ist jedoch gerade in neuerer Zeit die Betoninstandsetzung ein vordringliches Problem der Bauindustrie. Insbesonders gefährdet sind bewehrte Sichtbetonteile und Stahlbetonteile. Corrosion-protecting properties of Portland zemen ten have been known for decades. Although concrete one of the few building materials is that of the weather and the general environmental influences without external protection withstand strokes as far as possible, but is especially in More recently, concrete repair is a priority Problem of the construction industry. Are particularly at risk reinforced exposed concrete parts and reinforced concrete parts.  

Durch Umwelteinflüsse wirken säurehaltige Komponenten auf den Beton ein. Auch wenig beanspruchte Teile oder Zementsteine werden direkt angegriffen. Durch diese Einwirkung verlieren die angegriffenen Bauteile ihren basischen pH-Wert, der insbesondere geeignet ist, die Bewehrungen vor Korrosion zu schützen.Acidic components act through environmental influences on the concrete. Even parts that are not used or Cement stones are attacked directly. Through this The attacked components lose their influence basic pH, which is particularly suitable, the Protect reinforcements from corrosion.

In zahlreichen Fachpublikationen wurde von derartigen Schäden und ihren Ursachen berichtet (H. Klopfer, Bau­ tenschutz + Bausanierung, Nr. 3/1978, S. 86 ff und P. H. Oechsner et al, Bautenschutz + Bausanierung Nr. 3 1980, S. 104 ff).In numerous specialist publications of such Damages and their causes are reported (H. Klopfer, Bau tenschutz + Bausanierung, No. 3/1978, p. 86 ff and P. H. Oechsner et al, Building Protection + Building Renovation No. 3 1980, p. 104 ff).

Für die Festigkeitsentwicklung eines Portland-Zementes ist in erster Linie die Hydratation der Di- und Trical­ ciumsilicate verantwortlich, die das kalkärmere faser­ förmige Calciumsilicathydrat liefern. Infolgedessen wird Calciumhydroxid frei, das zunächst für die Festig­ keit des Betons nur eine untergeordnete Rolle spielt. Längerfristig nimmt das Calciumhydroxid von außen Koh­ lendioxid unter Bildung von Calciumcarbonat auf. Dieser natürliche Vorgang der Erhärtung, der von außen nach innen fortschreitet, dauert bei dickem Mauerwerk bzw. starken Betonteilen jahrzehnte- bis jahrhundertelang, woraus die außerordentliche Festigkeit alter Bauten resultiert.For the strength development of a Portland cement is primarily the hydration of the di- and trical ciumsilicate responsible for the lime poorer fiber provide shaped calcium silicate hydrate. Consequently Calcium hydroxide is released, which is initially used for the Festig concrete plays only a subordinate role. In the long term, calcium hydroxide takes Koh from the outside on the formation of calcium carbonate. This natural process of hardening, which is from the outside progresses inside, takes with thick masonry or strong concrete parts for decades to centuries, from which the extraordinary strength of old buildings results.

Die im Beton eingelegten Bewehrungsstähle haben nach der erfolgten Carbonatisierung des sie umgebenden Ma­ terials ganz oder partiell ihren Korrosionsschutz in Form des anfänglich vorhandenen alkalischen Milieus verloren. Die Korrosion an der Oberfläche der Beweh­ rungsstähle, die sich zunächst als Verfärbung des Sichtbetons bemerkbar macht und die damit einhergehende Volumenausdehnung der Korrosionsprodukte lockern die Betondecke, wodurch die angerosteten Bewehrungsstähle ganz oder teilweise freigelegt werden und das ursprüng­ liche Oberflächenprofil des Bauteiles gestört ist.The reinforcement steels inserted in the concrete have the carbonation of the surrounding Ma all or part of their corrosion protection in Form of the initially existing alkaline environment lost. The corrosion on the surface of the weir steel, which initially appears as discoloration of the  Exposed concrete and the associated Volume expansion of the corrosion products loosen the Concrete ceiling, causing the rusted reinforcing steel fully or partially exposed and the original Liche surface profile of the component is disturbed.

Die DE-PS 23 48 081 beschreibt die Verwendung von schwer­ löslichen Bariumsilicathydraten als Zusatz zu Beton- und Mörtelmischungen, die Gips, Gipsstein oder Anhydrid enthalten, um Sulfationen zu binden und die Carbonatisierung zu verlangsamen.DE-PS 23 48 081 describes the use of heavy soluble barium silicate hydrates as an additive to concrete and mortar mixtures, the gypsum, gypsum stone or anhydride included to bind sulfate ions and carbonate to slow down.

Zur Wiederherstellung geschädigter Oberflächen ist es auch bekannt, Mörtel mit Dispersionen auf Acrylat-/ Styrol-Butadienbasis sowie mit Epoxidharz modifizierte Zementmörtel und -betone zur Instandsetzung von Korro­ sionsschäden zu verwenden. Aus Verarbeitungs- und auch aus Umweltschutzgründen sind jedoch Bestrebungen im Gange, sowohl die Bindemittel als auch das normalerwei­ se gleichzeitig verwendete Aktivpigment Bleimennige durch andere geeignete Stoffe zu ersetzen. Bezüglich der auf freiliegende Betonteile aufgebrachten Dispersi­ onsfarben ist zu beachten, daß auch diese halogenfrei sind und die Atmungsaktivität des Betons in bezug auf die Wasserdurchlässigkeit nicht beeinträchtigen dürfen, jedoch gleichzeitig eine Barriere für Kohlendioxid bil­ den. Diesen Ansprüchen wurden bisher nur Acrylharzfar­ ben gerecht (siehe beispielsweise R. Engelfried, Farbe + Lack, Nr. 7/1983, S. 513 ff, der im Zusammenhang mit Betonbeschichtungen von Carbonisationsbremsen spricht).It is to restore damaged surfaces also known, mortar with dispersions on acrylate / Styrene-butadiene base and modified with epoxy resin Cement mortar and concrete for the repair of Korro damage to use. From processing and also for environmental reasons, however, efforts are underway Underway, both the binders and that normally active pigment red lead used at the same time to be replaced by other suitable substances. In terms of the dispersi applied to exposed concrete parts Please note that these are also halogen-free and the breathability of the concrete in relation to must not impair water permeability, however at the same time a barrier to carbon dioxide the. So far, these requirements have only been made of acrylic resin ben justice (see for example R. Engelfried, color + Lack, No. 7/1983, p. 513 ff, in connection with Concrete coatings from carbonization brakes speaks).

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Zusatzmittel für Beton- und Mörtelmischungen, Schlempen sowie für Dispersionsfarben zur Verfügung zu stellen, die nicht nur eine Verringerung der Diffusion von Koh­ lendioxid in Betonteilen bewirken und somit einen ver­ zögernden Einfluß auf die Carbonatisierung in Betontei­ len aufweisen, so daß sie die tieferliegenden Beweh­ rungsstähle vor Korrosion zu schützen vermögen, sondern möglichst auch die mechanischen Eigenschaften der oben­ genannten Mischungen verbessern.The object of the present invention is Additive for concrete and mortar mixtures, slurries as well as for dispersion paints,  which is not just a reduction in the diffusion of Koh cause dioxide in concrete parts and thus a ver hesitant influence on carbonation in concrete len have, so that they the lower lying steel to protect against corrosion, but if possible also the mechanical properties of the above improve mixtures mentioned.

Die Lösung dieser Aufgabe ist die Verwendung wenigstens eines substituierten Alkylphosphonates oder eines Gemi­ sches substituierter Alkylphosphonate in Beton- und Mörtelmischungen und Schlempen in Mengen von 0,001 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf den Gewichtsanteil an Zement, sowie in Dispersionsfarben in Mengen von 0,1 bis 0,32 Gew.-%, bezogen auf den Feststoff der Dispersion.The solution to this problem is at least the use a substituted alkyl phosphonate or a Gemi Substituted alkylphosphonates in concrete and Mortar mixes and slurries in quantities from 0.001 to 1.0% by weight, based on the weight fraction of cement, and in emulsion paints in quantities from 0.1 to 0.32 % By weight, based on the solids content of the dispersion.

Derartige substituierte Alkylphosphonate und deren freie Säuren sind beispielsweise als Sequestrierungsmittel, wie 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure (Römpp, Chemi­ sches Lexikon, 8. Auflage, S. 1804), und als Tenside in Waschmitteln bekannt (siehe beispielsweise EP-A-26 529).Such substituted alkyl phosphonates and their free Acids are, for example, as sequestrants, such as 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid (Römpp, Chemi sches Lexikon, 8th edition, p. 1804), and as surfactants in Detergents known (see for example EP-A-26 529).

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß bei Verwendung der substituierten Alkylphosphonate neben der Ausnutzung ihrer tensidischen Eigenschaften, die eine Verflüssigung der zementhaltigen Mischungen bewirken, insbesondere eine Verzögerung bzw. Verminderung der Kohlendioxiddif­ fusion in Betonteilen hervorgerufen wird (Carbonatisierungs­ verzögerung). Außerdem wird überraschenderweise bei der Erhärtung der zementhaltigen Mischungen die Druck­ festigkeit und Biegezugfestigkeit sowie die Säurebestän­ digkeit der gehärteten Teile gesteigert. According to the invention it was found that when used of substituted alkyl phosphonates in addition to utilization their surfactant properties, which are a liquefaction cause the cementitious mixtures, in particular a delay or reduction in carbon dioxide dif fusion is caused in concrete parts (carbonation delay). Also, surprisingly, at the hardening of the cementitious mixtures the pressure strength and bending tensile strength as well as the acid resistance increased the hardened parts.  

Bezüglich der verflüssigenden Wirkung der substituier­ ten Alkylphosphonate ist zu beachten, daß Verflüssiger des Standes der Technik normalerweise in Mengen von nicht weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf den Zement­ anteil, zugesetzt werden müssen.Regarding the liquefying effect of the substitute It should be noted that alkylphosphonates are plasticizers of the prior art normally in amounts of not less than 2% by weight based on the cement proportion that must be added.

Die DE-PS 27 55 551 beschreibt die Verwendung von 2,2,2-Tris-(hydroxymethyl)-äthylphosphonsäure zur Ver­ zögerung der Erstarrung bzw. Erhärtung von Zement. Die wäßrige Lösung der Phosphonsäure mit starker Acidität wird in einer Konzentration von 0,75% ohne Bezugsan­ gabe der Zementmischung zugesetzt.DE-PS 27 55 551 describes the use of 2,2,2-tris (hydroxymethyl) ethylphosphonic acid for ver delay in setting or hardening of cement. The aqueous solution of phosphonic acid with strong acidity is used in a concentration of 0.75% without reference added to the cement mix.

DE-AS 11 54 028 betrifft ein Verfahren zur Verflüssi­ gung von anorganischen Schlämmen, denen Salze von Acylierungsprodukten der phosphorigen Säure zugesetzt werden.DE-AS 11 54 028 relates to a process for liquefaction of inorganic sludges, the salts of Acylation products of phosphorous acid added will.

Die WO 85/01 043 beinhaltet die Verwendung von substitu­ ierten Phosphonaten zur Erstarrungsverzögerung von Ze­ mentschlempen während die EP-A1 01 66 798 ein Verzöge­ rungsadditiv für Zementmischungen beschreibt.WO 85/01 043 includes the use of substit ized phosphonates to delay solidification of Ze mentschemmpen while the EP-A1 01 66 798 a delay Additive for cement mixtures describes.

US-PS 37 94 506 beschreibt die Verwendung von unsub­ stituierten Alkylphosphonaten ausschließlich für die Verfestigung von Erdreich.US Patent 37 94 506 describes the use of unsub substituted alkylphosphonates exclusively for the Solidification of soil.

Erfindungsgemäß werden Beton- und Mörtelmischungen und Schlempen zur Verringerung der Diffusion von Koh­ lendioxid in Betonteilen 0,001 bis 1,0 Gew.-%, vor­ zugsweise 0,01 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf Zement, wenigstens eines substituierten Alkylphosphonates bzw. eines Gemisches substituierter Alkylphosphonate ver­ wendet, insbesondere 0,015 bis 0,035 Gew.-%. Die Ver­ wendung der substituierten Alkylphosphonate als Zusatz­ mittel in wäßrigen Dispersionsfarben erfolgt erfin­ dungsgemäß in Mengen von 0,1 bis 0,32 Gew.-%, bezogen auf den Feststoff der Dispersion.According to the invention, concrete and mortar mixtures and stillage to reduce diffusion of Koh Linen dioxide in concrete parts 0.001 to 1.0 wt .-%, before preferably 0.01 to 0.5% by weight, based on cement, at least one substituted alkyl phosphonate or a mixture of substituted alkyl phosphonates ver uses, in particular 0.015 to 0.035 wt .-%. The Ver use of the substituted alkyl phosphonates as an additive  medium in aqueous emulsion paints is invented in accordance with the invention in amounts of 0.1 to 0.32% by weight on the solid of the dispersion.

Bei Verwendung von mehr als 5 Gew.-% der Zusatzmittel verschlechtern sich die Stabilitätseigenschaften sowohl der gefertigten zementhaltigen Teile als auch der aufge­ brachten Dispersionsanstriche.When using more than 5% by weight of the additives both the stability properties deteriorate the manufactured cement-containing parts as well as the brought dispersion paints.

Substituierte Alkylphosphonate, die für die Verwendung gemäß der Erfindung in Frage kommen, haben die all­ gemeine FormelSubstituted alkylphosphonates suitable for use come into question according to the invention, have all base formula

R[PO(OX) 2] m R [PO (OX) 2 ] m

worin X für Na, K, Ca, Ba, Al oder Zn steht und R ausgewählt ist aus der Gruppe derwhere X is Na, K, Ca, Ba, Al or Zn and R is selected from the group of

  • a) 1-Hydroxyalkanreste mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und mit
    m = 2 zur Vervollständigung eines 1-Hydroxyalkan-1,1- diphosphonates,    a) 1-hydroxyalkane residues with 2 to 6 carbon atoms and with
    m = 2 to complete a 1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonate,
  • b) primären, sekundären oder tertiären Aminoalkane mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und mit m = 1 zur Vervollstän­ digung eines Amino-polymethylenphosphonates undb) primary, secondary or tertiary aminoalkanes with 1 to 6 carbon atoms and with m = 1 to complete an amino polymethylene phosphonate and
  • c) Polyethylendiaminopolymethylenreste der allgemeinen Formel H2N[(CH2-CH 2)-NH] n -(CH2) o -worin n = 1 bis 5 und o = 1 bis 6 ist zur Vervollstän­ digung eines Polyethylendiaminpolymethylenphosphonates.c) Polyethylenediaminopolymethylene radicals of the general formula H 2 N [(CH 2 -CH 2 ) -NH] n - (CH 2 ) o -worin n = 1 to 5 and o = 1 to 6 is the completion of a Polyethylenediaminpolymethylenphosphonates.

Aufgrund der starken Acidität der entsprechenden freien Säuren kommen diese erfindungsgemäß nicht in Frage.Due to the strong acidity of the corresponding free According to the invention, acids are out of the question.

Bevorzugte Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfin­ dung findet das Natriumsalz der Diethylen-triamin-penta­ methylen-phosphonsäure.Preferred use in the present invention The sodium salt of diethylene triamine penta is found methylene phosphonic acid.

Die substituierten Alkylphosphonsäuren bzw. die erfin­ dungsgemäß verwendeten Salze dieser Säuren sind in der Lage, den Beton gegen von außen eindringendes Kohlendi­ oxid weitgehend abzudichten, bzw. Kohlendioxid zu bin­ den, um somit einer pH-Wert-Änderung durch Carbonatisie­ rung entgegenzuwirken. Dadurch werden die im Beton ein­ liegenden Bewehrungsstähle besser vor Korrosion ge­ schützt, da der Carbonatisierungsprozeß entscheidend verlangsamt wird.The substituted alkylphosphonic acids or the inventions salts of these acids used in accordance with the invention are in the Location, the concrete against coal penetration from outside largely to seal oxide, or carbon dioxide to bin to a pH change due to carbonation counteract. This will make them in the concrete reinforcement steels are better protected against corrosion protects because the carbonation process is crucial is slowed down.

Der Ausdruck "Beton- und Mörtelmischungen", in denen die erwähnten substituierten Alkylphosphonate in den genannten Mengen verwendet werden können, ist im weite­ sten Sinne zu verstehen und schließt insbesondere Estrichmörtel, Mauermörtel, Stopfmörtel und andere aus Zement, Sand, Kies, Traß, Blähton, Schaumlava, Bims, geschäumten Polystyrol, Kork, Polyurethanschäumen und anderen, organischen oder anorganisch-chemischen Zusatz­ stoffen unter Zugabe von Wasser hergestellte, hydrau­ lisch erstarrende Mischungen ein. Diese Beton- und Mör­ telmischungen können zudem die verschiedensten Betonzu­ satzmittel und Mörtelzusatzmittel enthalten, wie sie beispielsweise dem Buch "Zusatzmittel", Anstrichstoffe, Hilfsstoffe für Beton und Mörtel", von Albrecht und Mann­ herz, Bauverlag GmbH, 1968, ohne Anspruch auf Vollstän­ digkeit entnommen werden können.The expression "concrete and mortar mixtures" in which the substituted alkylphosphonates mentioned in the the quantities mentioned can be used is in the broad to understand most of the senses and especially include Screed mortar, masonry mortar, stuffing mortar and others Cement, sand, gravel, tress, expanded clay, foam lava, pumice, foamed polystyrene, cork, polyurethane foams and other, organic or inorganic-chemical additive fabrics made with the addition of water, hydrau  mixtures that solidify. This concrete and mortar Tel mixes can also mix a wide variety of concrete contain additives and mortar additives as they do for example the book "additives", paints, Auxiliaries for concrete and mortar ", by Albrecht and Mann herz, Bauverlag GmbH, 1968, without claim to full can be removed.

Zusätzlich zu den genannten substituierten Alkylphospho­ naten können den zementhaltigen Mischungen andere be­ kannte Zusätze wie Epoxidharze oder Dispersionen auf ABS-Basis zugesetzt werden. Damit kann die Haftfähig­ keit der Massen auf zu instandzusetzenden Oberflächen verbessert werden.In addition to the substituted alkylphospho mentioned naten can be other cement-containing mixtures known additives such as epoxy resins or dispersions ABS base can be added. So that the liable mass of surfaces to be repaired be improved.

Als Zement-Bestandteile der zementhaltigen Mischungen, insbesondere der Beton- und Mörtelmischungen, sind vor­ zugsweise zu nennen: Portland-Zemente, Eisen-Portland- Zemente, Hochofenzemente, Traßzemente und Puzzolanze­ mente, denen selbstverständlich bekannte Zuschläge wie Rohmehl und/oder Flugasche beigemischt werden können.As cement components of the cement-containing mixtures, especially the concrete and mortar mixes are in front to be mentioned: Portland cement, iron Portland cement Cements, blast furnace cements, tress cements and puzzles mente, of course known supplements such as Raw meal and / or fly ash can be added.

Aufgrund der gleichzeitig verflüssigenden Eigenschaft der erfindungsgemäß verwendeten substituierten Alkyl­ phosphonate können die zementhaltigen Mischungen mit einem geringeren Wassergehalt verarbeitet werden. Das Abbinde- und Erstarrungsverhalten wird durch die er­ findungsgemäß verwendeten Zusatzmittel nicht negativ beeinflußt. Einflüsse auf die Raumbeständigkeit der fertigen Betonteile konnten nicht beobachtet werden.Due to the simultaneously liquefying property the substituted alkyl used in the invention The cementitious mixtures can be phosphonated with a lower water content can be processed. The Setting and solidification behavior is through the he additives used according to the invention are not negative influenced. Influences on the spatial stability of the finished concrete parts could not be observed.

Es wurden Probekörper, ausgehend von einem Normmörtel mit einem Portland-Zement 35F nach DIN 1164 bei einem Wasser-Zement-Wert von 0,5 hergestellt und wie folgt geprüft: There were test specimens based on a standard mortar with a Portland cement 35F according to DIN 1164 at one Water-cement value of 0.5 produced and as follows checked:  

Nach R. Engelfried (DEFAZET 9, 1977, S. 353 ff und Farbe + Lack 7, 1983, S. 513 ff) wurde die Diffusion von Koh­ lendioxid in die Probekörper im Verlauf von 11 Tagen bestimmt. Die Dicke der Probekörper betrug 10 mm bzw. 3 mm.After R. Engelfried (DEFAZET 9, 1977, pp. 353 ff and color + Lack 7, 1983, p. 513 ff) the diffusion of Koh in the test specimens over the course of 11 days certainly. The thickness of the test specimen was 10 mm or 3 mm.

Bei Verwendung einer reinen CO2-Atmosphäre ergab sich für die nachfolgend genannten CO2-Diffusionswiderstands­ zahlen ein Umrechnungsfaktor von 1 : 9 zur Umrechnung auf Luftgemische.Using a pure CO 2 atmosphere resulted in a conversion factor of 1: 9 for the CO 2 diffusion resistance numbers mentioned below for conversion to air mixtures.

VergleichsbeispielComparative example

Die obige Grundzusammensetzung nach DIN 1164 ergab eine CO2-Diffusionswiderstandszahl von µ = 45 (entsprechend µ0 = 405 bei einem Luftgemisch).The above basic composition according to DIN 1164 resulted in a CO 2 diffusion resistance number of µ = 45 (corresponding to µ 0 = 405 for an air mixture).

Beispiel 1example 1

Gemäß Vergleichsbeispiel wurde unter Zusatz von 0,028 Gew.-% des Natriumsalzes der Diethylentriamin-pentame­ thylen-phosphonsäure, bezogen auf den Zementanteil, ein gleichartiger Probekörper hergestellt und die CO2-Dif­ fusionswiderstandszahl zu µ = 92 (µ0 = 830) bestimmt.According to the comparative example, with the addition of 0.028% by weight of the sodium salt of diethylenetriamine-pentamethylene-phosphonic acid, based on the cement content, a similar test specimen was produced and the CO 2 diffusion resistance number was determined to be µ = 92 (µ 0 = 830).

Beispiel 2Example 2

Unter Zusatz von 0,028 Gew.-% des Natriumsalzes der Amino-trimethylenphosphonsäure, bezogen auf den Zement­ anteil, wurden wie oben Probekörper hergestellt, wobei sich eine CO2-Diffusionswiderstandszahl von 98 (µ0 = 880) ergab. With the addition of 0.028% by weight of the sodium salt of amino-trimethylenephosphonic acid, based on the cement proportion, test specimens were produced as above, with a CO 2 diffusion resistance number of 98 (μ 0 = 880).

Beispiel 3Example 3

Unter Zusatz von 0,25 Gew.-% des Dinatriumsalzes der 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, bezogen auf den Zementanteil, wurden wie oben Probekörper hergestellt, wobei sich eine CO2-Diffusionswiderstandszahl von 61 (µ0 = 550) ergab.With the addition of 0.25% by weight of the disodium salt of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, based on the cement fraction, test specimens were produced as above, with a CO 2 diffusion resistance number of 61 (μ 0 = 550) .

Die CO2 -Diffusionswiderstandszahlen verdeutlichen die hervorragende Wirkung der erfindungsgemäß verwendeten Zusatzmittel. Durch Multiplikation mit der Schichtdicke erhält man die diffusionsäquivalente Luftschichtdicke, die bei Werten oberhalb von 50 m einen ausreichenden Schutz vor Kohlendioxid bietet. Eine lediglich 0,06 m dicke Schicht des Betons (gemäß Beispiel) ist bereits in der Lage, die geforderte diffusionsäquivalente Luft­ schichtdicke von mehr als 50 m zu übertreffen. Daher ist eine Vorbehandlung der freigelegten Bewehrungsstäh­ le mit korrosionshemmenden Mitteln, wie beispielsweise Bleimennige erfindungsgemäß nicht mehr erforderlich.The CO 2 diffusion resistance numbers illustrate the excellent effect of the additives used according to the invention. Multiplying by the layer thickness gives the diffusion-equivalent air layer thickness, which offers sufficient protection against carbon dioxide at values above 50 m. A layer of concrete just 0.06 m thick (according to the example) is already able to exceed the required diffusion-equivalent air layer thickness of more than 50 m. Therefore, pretreatment of the exposed reinforcement steel with corrosion-inhibiting agents, such as red lead, is no longer necessary according to the invention.

Es wurde außerdem festgestellt, daß bei einem Probekör­ per, bei dessen Herstellung erfindungsgemäß 0,5 Gew.-% eines substituierten Alkylsulfonats zugesetzt worden waren, die Biegezugfestigkeit von 8,15 N/mm2 auf 11,5 N/mm2 und die Druckfestigkeit von 53 N/mm2 auf 63 N/mm2 gesteigert wurden.It was also found that in a test specimen, in the production of which 0.5% by weight of a substituted alkyl sulfonate had been added according to the invention, the bending tensile strength from 8.15 N / mm 2 to 11.5 N / mm 2 and the compressive strength were increased from 53 N / mm 2 to 63 N / mm 2 .

Claims (4)

1. Verwendung wenigstens eines substituierten Alkylphospho­ nates oder eines Gemisches substituierter Alkylphospho­ nate in Beton- und Mörtelmischungen und Schlempen zur Verringerung der Diffusion von Kohlendioxid in Betonteilen in Mengen von 0,001 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf Zement, sowie in Dispersionsfarben in Mengen von 0,1 bis 0,32 Gew.-%, bezogen auf den Feststoff der Dis­ persion.1. Use of at least one substituted alkyl phospho nates or a mixture of substituted alkylphospho nate in concrete and mortar mixtures and slurries Reducing the diffusion of carbon dioxide in Concrete parts in quantities of 0.001 to 1.0% by weight on cement, as well as in emulsion paints in quantities of 0.1 to 0.32 wt .-%, based on the solids of the dis persion. 2. Verwendung nach Anspruch 1 mit der Maßgabe, daß die substituierten Alkylphosphonate in Mengen von 0,01 bis 0,5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,015 bis 0,035 Gew.-%, bezogen auf Zement, verwendet werden.2. Use according to claim 1 with the proviso that the substituted alkylphosphonates in amounts from 0.01 to 0.5% by weight, preferably from 0.015 to 0.035% by weight, based on cement. 3. Verwendung nach Anspruch 1 und 2 mit der Maßgabe, daß die substituierten Alkylphosphonate der allgemeinen Formel R-[PO(OX) 2] m entsprechen, worin X für Na, K, Ca, Ba, Al oder Zn steht und R ausgewählt ist aus der Gruppe der
  • a) 1-Hydroxyalkanreste mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und
    mit m = 2 zur Vervollständigung eines 1-Hydroxyal­ kan-1,1-diphosphonates,
  • b) primären, sekundären oder tertiären Aminoalkane mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und mit m = 1 zur Vervollständigung eines Amino-polymethylenphospho­ nates und
  • c) Polyethylendiaminpolymethylenreste der allgemeinen Formel H2N-[(CH2-CH2)-NH] n -(CH2) o -worin n = 1 bis 5 und o = 1 bis 6 ist zur Vervoll­ ständigung eines Polyethylendiaminpolymethylen­ phosphonates.
3. Use according to claims 1 and 2 with the proviso that the substituted alkyl phosphonates correspond to the general formula R - [ PO (OX) 2 ] m , where X is Na, K, Ca, Ba, Al or Zn and R is selected from the group of
  • a) 1-hydroxyalkane residues with 2 to 6 carbon atoms and
    with m = 2 to complete a 1-hydroxyalkane-1,1-diphosphonate,
  • b) primary, secondary or tertiary aminoalkanes with 1 to 6 carbon atoms and with m = 1 to complete an amino-polymethylene phosphate and
  • c) Polyethylenediamine polymethylene radicals of the general formula H 2 N - [(CH 2 -CH 2 ) -NH] n - (CH 2 ) o -worin n = 1 to 5 and o = 1 to 6 is the completion of a polyethylene diamine polymethylene phosphonate.
4. Verwendung nach Anspruch 1 bis 3 mit der Maßgabe, daß das Natriumsalz der Diethylentriamin-pentamethylen­ phosphorsäure als substituiertes Alkylphosphonat einge­ setzt wird.4. Use according to claim 1 to 3 with the proviso that the sodium salt of diethylene triamine pentamethylene phosphoric acid used as a substituted alkyl phosphonate is set.
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