Schaumbildner für wässrige Zementsuspension

Fragen zur allgemeinen Chemie; alles, was in keine andere Kategorie passt.

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F.O.A.M.
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Schaumbildner für wässrige Zementsuspension

Beitrag von F.O.A.M. »

Hallo Leute,

Ich suche einen Schaumbildner für eine wässrige Zementsuspension. Die Suspension besitzt einen Wasser/Zement Wert von mind. 1,50.
Der Schaumbildner hat die Aufgabe ca. 12 Stunden CO2 im Zement zu speichern und dieses erst verzögert in der Matrix frei zu lassen. Dabei sollen keine bleibenden Poren hinterlassen werden (wenn aber Poren verbleiben auch ok). Das Ziel ist es wirklich nur CO2 über einen Zeitraum in der Zementmatrix zu speichern und dieses verzögert abzugeben. Natürlich habe ich schon auch herkömmliche Spülmittel etc. im Visier aber ich wollte nur noch mal nachfragen ob Chemiker mir hier bessere Vorschläge machen können.

Danke euch!

:thumbsup:

CD-ROM-LAUFWERK
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Beitrag von CD-ROM-LAUFWERK »

Wasser/Zement Wert von mind. 1,50
Wie flüssig ist so eine Suspension und wie fest wird sie?
Wie lange dauert das Verfestigen, wenn es denn stattfindet?
Wie groß ist die Schichtdicke?

Wenn die Flüssigkeit newtonsch ist und auch im Verlauf bleibt würde ich sagen, dass 12h ausgeschlossen sind. Selbst wenn man sämtliche Erschütterungen, Luftströmungen und Temperaturschwankungen verhindert.

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mgritsch
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Re: Schaumbildner für wässrige Zementsuspension

Beitrag von mgritsch »

F.O.A.M. hat geschrieben:Ich suche einen Schaumbildner für eine wässrige Zementsuspension. Die Suspension besitzt einen Wasser/Zement Wert von mind. 1,50.
Der Schaumbildner hat die Aufgabe ca. 12 Stunden CO2 im Zement zu speichern und dieses erst verzögert in der Matrix frei zu lassen. Dabei sollen keine bleibenden Poren hinterlassen werden (wenn aber Poren verbleiben auch ok). Das Ziel ist es wirklich nur CO2 über einen Zeitraum in der Zementmatrix zu speichern und dieses verzögert abzugeben. Natürlich habe ich schon auch herkömmliche Spülmittel etc. im Visier aber ich wollte nur noch mal nachfragen ob Chemiker mir hier bessere Vorschläge machen können.
irgendwie verstehe ich noch nicht auf was das hinausläuft.
Du willst Schaum mit (auf?) einer Zemensuspension machen. OK.
Aber nach 12 Stunden (bis dahin ist der Zement mutmaßlich schon lange abgebunden?) sollen wenn es leicht geht keine Poren hinterbleiben?
verstehe ich nicht. wann genau haben sich die Blasen aufgelöst?

Du kannst vielleicht CO2 in der Suspension (blasenfrei) speichern und vielleicht ist es möglich, dass es erst nach der Aushärtung abgegeben wird und keine (makroskopischen) Gasblasen entstehen.
Oder du kannst die Suspension womit auch immer aufschäumen (warum nicht CO2...) und die Gasblasen werden dann beim aushärten "eingefroren"
So stelle ich mir das zumidnest vor... was habe ich falsch verstanden?

Abgesehen davon ist CO2 in dem Fall ein denkbar schlechtes Gas zum Aufschäumen.
Frischer Zement ist eine stark alkalische Suspension/Lösung (pH >12).
CO2 wird darin sofort aufgelöst und chemisch zum Carbonat umgesetzt.
Natürlich kannst du einfach so lange CO2 hinein blasen bis alles umgesetzt ist und der Überschuss einen stabilen Schaum bildet, aber damit hast du den Zemet vermutlich chemisch und somit auch in seinen gesamten Materialeigenschaften bereits deutlich verändert.
Sollte also auch vom Konzept her vielleicht nochmal überdacht werden? Oder ist das bereits so gewollt?

Glaskocher
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Beitrag von Glaskocher »

Ich schließe mich den Argumenten von @mgritsch voll an. CO2, im Volksmund auch "Kohlensäure" genannt, hat in Zementsuspensionen nur schädliche Eigenschaften, wie oben dargelegt. Die Verwitterung von Beton beginnt mit der Carbonatisierung der Oberflächenschichten...

Um in Zementsuspensionen stabile Gasblasen zu erzeugen muß man also ein im System inertes (unlösliches) Gas verwenden. Unter den stark alkalischen Bedingungen fallen also Gase aus, die sich unter Bildung von Säuren in Wasser lösen. In Porenbeton wird Aluminiumpulver beigemischt, das bei seiner Auflösung Wasserstoffgas freisetzt. Dieses Gas löst sich nicht im Beton und stabilisiert die Blasen bis zur Aushärtung der Matrix.

Vermutlich wird man noch zusätzlich Tenside brauchen, die die Blasen so weit stabilisieren, daß ihre Trennwände nicht vorzeitig kollabieren und dadurch eine ungleichmäßige Porenverteilung entsteht.


Allerdings habe auch ich nicht verstanden, was das CO2 im Beton machen soll. Das wäre eine im Neuzustand "eingebaute Verwitterung". Es entsteht dabei ein deutlich verändertes Abbindeverhalten und Mineralgefüge. Beschreibe bitte mal etwas genauer, was Deine Ausgangsfrage ist. In einem größeren Kontext lassen sich Fragen besser beantworten, als in der "Insellösung".

- Was genau soll das CO2 in der Zementsuspension bewirken?
- Wie soll ich mir einen Schaum vorstellen, der keine Poren hat?
- Was bedeutet der "Wasser/Zement Wert von mind. 1,50"?
-- Sind das Gewichtsanteile?
-- Ist das die 1,5-fache Wassermenge, die der Zement zum vollständigen Abbinden braucht?
- Welchen Verwendungszweck haben die geplanten Werkstücke?
- Welche technischen Anforderungen werden an das fertige Produkt gestellt?
- Ist die Frage unabhängig von der Zementsorte (Portland~, Hochofen~, Trass~, ...)?
- Innerhalb welcher Zeit bindet eine unbehandelte Suspension ab?
- Was ist sonst noch in der Zementsuspension drin?
-- Füllstoffe?
-- Tonminerale zur Modifikation der Viskosität?
-- Abbindebeschleuniger, ~Verzögerer?

Ein "Schrotschuß" an Fragen, um die eigentliche Problemstellung besser zu verstehen. Bitte mit ausführlichem Text beantworten, da Dreiwortsätze oft unzureichenden Informationsgehalt haben.

F.O.A.M.
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Beitrag von F.O.A.M. »

Danke für die Anregungen.
Es soll CO2 ca. 2 Stunden zu Beginn in die Suspension gegeben werden, und der Teil der nicht mit dem Calciumhydroxid reagiert soll nicht aus der Suspension entweichen sondern am besten durch Schaumbildner in der Suspension gehalten werden. Dieser Schaum sollte also das CO2 in der Suspension halten und erst nach ca. 12 Stunden abgeben. Zement beginnt erst ca. nach 6 Std. den größten Anteil an Calciumhydroxid zu bilden, daher soll erst nach 12 Stunden CO2 freigesetzt werden. Das Ziel ist die Umsetzung von Calciumhydroxid zu Calciumcarbonat. Ansatz und Ziel sind so weit in Ordnung. Es geht wirklich darum CO2 in der Suspension über einen Zeitraum von ca. 12 Stunden zu halten, ohne dass es reagiert.

Es ist eine Zementsuspension mit ca. 10 % Anteil von Bentonit/Montmorillonit. Keine weiteren Zusatzmittel etc. Der w/z-Wert von 1,50 ist schon eine ziemlich flüssige Angelegenheit, aber nach spätestens 24 Stunden ist der größte Teil des Zementes schon hydratisiert, also erhärtet. Das Verhältnis von 1,50 ist aus Verfahrenstechnischen Gründen notwendig.

Mein Ansatz ist es einen Schaumbildner zu finden, der im Wasser CO2 über einen Zeitraum behalten kann.( Evtl. zu Not auch auf der Oberfläche) Da die Zementsuspension wirklich ziemlich flüssig ist und daher ähnlich wie Wasser ist dies mein Ansatz. Ein Schaumbildner der im Wasser CO2 halten kann, ohne dass es reagiert schafft dies auch unter Umständen in der Zementsuspension.

Danke für die Diskussion!

F.O.A.M.
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Beitrag von F.O.A.M. »

P.S: Ob der Schaum Poren hinterlässt oder nicht ist völlig egal.

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