Hydrophobes Silikonpulver vs. flüssiges Silan: Welches wasserabweisende Mittel eignet sich besser für Trockenmörtel?

Hydrophobes Silikonpulver im Vergleich zu flüssigem Silan

Einführung

Hydrophobes Siliconpulver ist das bessere Wasserabweisungsmittel für Trockenmörtel. Es lässt sich direkt in die Trockenmischung einarbeiten – in einer empfohlenen Dosierung von 0,1%–1,0% nach Gewicht –, ohne dass separate Dosieranlagen für Flüssigkeiten, Sprühdüsen oder beheizte Lagerräume erforderlich sind. Flüssiges Silan erfordert eine Infrastruktur zur Handhabung von Flüssigkeiten (Tanks, Dosierpumpen, Zerstäubungssprühvorrichtungen), verlängert die Chargenzyklen und lässt sich naturgemäß schwerer gleichmäßig in einer Trockenpulvermischung verteilen.
Mit hydrophobes Silikonpulver — wie beispielsweise das von Michem — wird das Additiv abgewogen und in einem Arbeitsgang mit Zement, Sand, Füllstoffen und anderen Trockenkomponenten vermischt. Die aktive, auf Silikon basierende hydrophobe Verbindung wird auf einer festen Matrix getragen, die sich bei Kontakt mit dem Anmachwasser auf der Baustelle löst, sodass jeder Sack ein präzise dosiertes, gleichmäßig verteiltes wasserabweisendes System enthält, das bei Bedarf aktiviert wird.

Inhaltsübersicht

Hydrophobes Silikonpulver vs. flüssiges Silan: Welches wasserabweisende Mittel eignet sich besser für Trockenmörtel?

Flüssiges Silan nimmt einen anderen Weg. Es muss in den Mischer gesprüht werden, einzelne Partikel benetzen und durch ausgiebiges Mischen neu verteilt werden – wodurch lokal begrenzte “Hot Spots” neben unzureichend behandelten “Cold Spots” entstehen. Der flüssige Träger kann zudem eine vorzeitige Zementreaktion auslösen, in gestapelten Paletten unter dem Einfluss der Schwerkraft absinken oder durch die Standardverpackung entweichen, wodurch sich die Hydrophobie und die Verarbeitbarkeit während der Lagerzeit verschlechtern.
Bei Trockenmörtel, bei dem das vorverpackte Produkt vor der Verwendung unter Umständen monatelang gelagert wird, bietet ein wasserabweisendes Silikon in Pulverform drei Vorteile, die flüssiges Silan nicht bieten kann: gleichmäßige Verteilung, stabile Haltbarkeit und einfache Verarbeitung in der Produktionslinie. Damit ist es die naheliegende Standardwahl für jeden seriösen Hersteller von Trockenmörtel.

Die wichtigsten Erkenntnisse

  • Pulvermischungen in einem Schritt — lässt sich direkt mit Zement, Sand und Trockenzusätzen in einer Dosierung von 0,1%–1,0% mischen; es ist keine Infrastruktur für die Flüssigdosierung erforderlich.
  • Keine Geräte zur Handhabung von Flüssigkeiten — Flüssigsilan erfordert Lagertanks, Dosierpumpen, Sprühdüsen und beheizte Leitungen; bei Pulver entfällt dieser Investitions- und Wartungsaufwand.
  • Stabile Haltbarkeit in vorgemischten Beuteln — Der feste Träger hält den Wirkstoff während der Trockenlagerung inaktiv und verhindert so eine Migration, Verflüchtigung und eine vorzeitige Zementreaktion.
  • Gleichmäßige Verteilung über die gesamte Matrix — Das Pulver verteilt sich mechanisch und wird bei Zugabe von Wasser gleichmäßig aktiviert; bei Flüssigkeitssprühverfahren ist es schwierig, im industriellen Maßstab dieselbe Homogenität zu erreichen.
  • Geringere Gesamtbetriebskosten — Trotz möglicherweise höherer Rohstoffkosten pro Kilogramm lassen sich durch die Verwendung von Pulver über ein Produktionsjahr hinweg Kosten für Anlagen, Durchsatzverluste und Ausschuss vermeiden.

Warum diese Antwort wichtig ist

Für Hersteller von Trockenmörtel ist die Wahl eines wasserabweisenden Mittels keine nebensächliche chemische Präferenz – sie beeinflusst die Gestaltung der Produktionslinie, die Investitionsausgaben, die gleichbleibende Qualität und die Kundenzufriedenheit.

Die meisten Trockenmischanlagen arbeiten mit Bandmischern oder Schwerkraftmischern, die für Trockenpulver ausgelegt sind. Eine Nachrüstung für flüssiges Silan erfordert die Installation von beheizten Lagertanks (die Viskosität von Silan steigt bei niedrigen Temperaturen an), Präzisionsdosierpumpen, Zerstäubungssystemen und verlängerten Mischzyklen. Die Investitionskosten sowie die laufende Wartung von Pumpendichtungen, Düsen und beheizten Leitungen stellen eine dauerhafte betriebliche Belastung dar.

Auch die Produktqualität steht auf dem Spiel. Ein Sack Trockenmörtel mit ungleichmäßiger Wasserabweisung führt auf der Baustelle zu einer lückenhaften Abdichtung – in manchen Bereichen perlt das Wasser ab, in anderen wird es aufgesaugt. Diese Uneinheitlichkeit führt zu Beschwerden, Nacharbeiten und einem Imageschaden, die die geringfügigen Einsparungen bei den Chemikalienkosten bei weitem überwiegen. Da es sich bei dem Pulver um einen trockenen, partikulären Zusatzstoff handelt, ist gewährleistet, dass jedes Gramm Mörtel die Soll-Dosierung enthält, gleichmäßig verteilt ist und bei Zugabe von Wasser sofort aktiv wird. Für Hersteller, deren Ruf auf einer gleichbleibenden Leistung beruht, ist diese Zuverlässigkeit unverzichtbar.

Technischer Tiefgang

Funktionsweise: Pulver vs. Flüssigkeit

Hydrophobes Siliconpulver trägt eine hydrophobe Verbindung auf Silikonbasis auf einer festen Trägermatrix. Wird es trocken in den Mörtel eingemischt und später vor Ort mit Wasser vermischt, löst sich der Träger auf und setzt die aktiven Silikonmoleküle frei. Diese hydrolysieren zu Silanolgruppen (Si–OH), die sich chemisch an Hydroxylgruppen auf Zementhydratationsprodukten, Zuschlagstoffoberflächen und kapillaren Porenwänden binden. Das Ergebnis ist ein nanoskaliges Silikon-Netzwerk, das kovalent am Untergrund verankert ist und die Oberflächenenergie senkt, sodass flüssiges Wasser an den Porenwänden abperlt und nicht durch Kapillarwirkung aufsteigen kann. Die Poren bleiben physikalisch offen, wodurch die Dampfdurchlässigkeit erhalten bleibt und der Mörtel atmen kann.

Flüssiges Silan (typischerweise Alkyltrialkoxysilan in Lösungsmittel oder Emulsion) folgt derselben chemischen Reaktion, doch der Verabreichungsweg unterscheidet sich grundlegend. Wird es in einen Trockenmischmischer gesprüht, muss es die Pulverpartikel benetzen, sich auf unregelmäßigen Oberflächen verteilen und teilweise hydrolysieren. Die flüssige Phase bildet vorübergehende Agglomerate, die durch weiteres Mischen aufgebrochen werden müssen, wobei hydrophobe „Hot Spots“ und unbehandelte „Cold Spots“ zurückbleiben. Der Träger kann zudem das Feuchtigkeitsgleichgewicht der Trockenmischung stören und eine Vorhydratation des Zements begünstigen.

Verteilungsgleichmäßigkeit

Dies ist das entscheidende Unterscheidungsmerkmal. In Versuchen in Trockenmischanlagen, bei denen die Pulverdosierung mit der Flüssigkeitsdosierung verglichen wurde, erzielen Systeme mit Pulverzufuhr durchweg eine höhere Gleichmäßigkeit zwischen den Chargen und innerhalb der Chargen als Systeme mit Flüssigkeitssprühung. Die Physik erklärt, warum: Ein Trockenpulverpartikel, das den Wirkstoff trägt, verteilt sich durch einfaches mechanisches Mischen auf die Milliarden von Partikeln in einer Tonne Trockenmörtel. Ein Flüssigkeitssprühtröpfchen muss einzelne Partikel treffen, sich über unregelmäßige Oberflächen ausbreiten und vermeiden, in poröses Zuschlagmaterial absorbiert zu werden. Die Wahrscheinlichkeit einer echten Gleichmäßigkeit durch Einsprühen in eine Trockenpulvermasse ist gering, und der Abstand vergrößert sich bei steigendem Maßstab.

Leistungsüberprüfung

Anstatt sich auf Herstellerangaben zu verlassen, sollten Hersteller die Wasserabweisung mit standardisierten Methoden überprüfen. Die Wasseraufnahmeprüfung gemäß EN 1015-18 bestätigt den kapillaren Wasseraufnahmekoeffizienten von ausgehärtetem Mörtel – die zentrale Kennzahl für jeden hydrophoben Zusatzstoff. Die Konsistenz wird gemäß EN 1015-3 gemessen, um sicherzustellen, dass der Zusatzstoff die Verarbeitbarkeit nicht beeinträchtigt, und die Wasserdampfdurchlässigkeit gemäß EN 1015-19 bestätigt, dass der Mörtel weiterhin atmungsaktiv ist. Ein korrekt dosiertes hydrophobes Silikonpulver, das anhand dieser drei EN-Normen im Vergleich zu einer unbehandelten Kontrollprobe bewertet wurde, zeigt eine wirksame Verringerung der Wasseraufnahme bei gleichzeitiger Beibehaltung der Verarbeitbarkeit und Wasserdampfdurchlässigkeit.

Lagerfähigkeit und Verarbeitung

Flüssiges Silan in Trockenmischungen ist mehreren Abbauprozessen ausgesetzt: Restfeuchtigkeit oder Lösungsmittel können eine langsame Zementhydratation auslösen; kleine Silanmoleküle können durch herkömmliche Säcke entweichen; und freie Flüssigkeit kann in gestapelten Paletten nach unten wandern und so Konzentrationsgradienten erzeugen. Hydrophobes Silikonpulver vermeidet all diese Probleme, da der Wirkstoff an einen festen Träger gebunden ist, bis auf der Baustelle Wasser hinzugefügt wird.

Der Kontrast bei der Verarbeitung ist eklatant. Arbeitsablauf bei der Pulververarbeitung: Das Pulver abwiegen (0,11 TP3T–1,01 TP3T des Chargengewichts), zusammen mit den anderen trockenen Komponenten in den Mischer geben, im Standardzyklus mischen, entleeren, abfüllen und versenden. Arbeitsablauf für flüssiges Silan: Beheizte Lagerung aufrechterhalten, die Dosierpumpe kalibrieren, während des verlängerten Mischvorgangs Silan einsprühen, weiter mischen, um Agglomerate aufzubrechen, die abgegebene Feuchtigkeit überwachen, die Sprühdüsen täglich reinigen und eine Dampfsperrenverpackung verwenden. Pulver macht eine beheizte Lagerung, das Einsprühen, die Düsenreinigung und spezielle Verpackungen überflüssig – kürzere Chargenzyklen, geringere Anforderungen an die Fachkenntnisse des Bedienpersonals und keine Beeinträchtigung der Zementhydratation bei den empfohlenen Dosierungen.

Produktspezifikationen — Michem Hydrophobes Silikonpulver

Das hydrophobe Silikonpulver von Michem wurde speziell für Trockenmörtel, Putz, Fugenmörtel, Spachtelmasse und Abdichtungssysteme entwickelt.

Eigentum

Spezifikation

Erscheinungsbild

Weißes / cremefarbenes Pulver

Wirkstoff

Hydrophobe Verbindung auf Siliconbasis

Schüttdichte

300–600 g/l

Luftfeuchtigkeit

≤5%

pH

Neutral bis leicht alkalisch

Empfohlene Dosierung

0,11 TP3T–1,01 TP3T, bezogen auf das Gewicht der Trockenmischung

Anwendungen

Mörtel, Putz, Fugenmörtel, Spachtelmasse, Abdichtungssysteme

Quelle: Produktspezifikationen für „Michem Silicone Hydrophobic Powder“, michemicals.com. Überprüfen Sie die Dosierung durch Tests vor Ort anhand des angestrebten Wasseraufnahmekoeffizienten gemäß EN 1015-18 für Ihre Rezeptur.

Leitfaden zur praktischen Anwendung

Wann sollte man hydrophobes Silikonpulver verwenden?

Entscheiden Sie sich für Pulver, wenn Ihre Anlage ausschließlich Trockenmischungen verarbeitet, wenn Sie vorverpackten Mörtel mit einer Haltbarkeit von mehr als einigen Monaten herstellen, wenn Kunden eine gleichbleibende Wasserabweisung von Charge zu Charge erwarten und wenn Sie Investitionen in die Infrastruktur für die Verarbeitung flüssiger Stoffe vermeiden möchten. Es eignet sich außerdem für atmungsaktive Systeme wie Außenputze und WDVS-Grundputze, bei denen die Wasserdampfdurchlässigkeit gemäß EN 1015-19 eine Rolle spielt, sowie für Anlagen in kalten Klimazonen, in denen die Viskosität von flüssigem Silan zu Problemen führt.

Flüssigsilan kann nach wie vor für Nassmisch- oder Fertigmischungen geeignet sein, die sofort verarbeitet werden, für oberflächenaufgebrachte (nicht integrierte) Abdichtungen oder in Fällen, in denen bereits eine vollständig abgeschriebene Dosieranlage für Flüssigkeiten vorhanden ist und die Umstellungskosten den Nutzen übersteigen.

Kosten-Nutzen-Überlegungen

Die Rohstoffkosten pro Kilogramm Pulver können auf Basis des Wirkstoffgehalts höher sein als die von flüssigem Silan, doch der Rohstoff ist nur ein Kostenposten. Ein fairer Vergleich muss folgende Faktoren berücksichtigen:

  • Investitionsgüter — Flüssigsilan erfordert eine beheizte Lagerung, Dosierpumpen, Sprühsysteme und gegebenenfalls eine Verpackung mit Dampfsperre; Pulver benötigt nichts davon.
  • Wartung — Pumpendichtungen, Düsenwechsel und Tankreinigung sind wiederkehrende Kosten im Flüssigkeitsbereich, die durch den Einsatz von Pulver entfallen.
  • Durchsatz — Die Flüssigkeitsdosierung verlängert die Chargenzyklen; bei Pulver wird mit der Standardzykluszeit gearbeitet, sodass dieselbe Mischanlage pro Schicht mehr produziert.
  • Qualitätsausschuss — Eine ungleichmäßige Flüssigkeitsverteilung führt zu mehr Ausschuss und Beschwerden im Zusammenhang mit der Wasserabweisung.
  • Haltbarkeitsrisiko — Mit Flüssigkeit behandelte Beutel, die während der Lagerung ihre Wasserabweisung verlieren, führen zu Rücksendungen und Gewährleistungsansprüchen.

Selbst wenn flüssiges Silan pro Kilogramm Wirkstoff günstiger ist, übersteigen die Kosten für Anlagen, Durchsatz und Qualität in der Regel bereits im ersten Jahr die Einsparungen.

Tipps zur Rezeptur

  1. Vormischung für die Dispersion — Mischen Sie das Pulver vor dem Hauptmischvorgang mit einer kleinen Menge Zement oder feinem Füllstoff vor.
  1. Mit Leichtbau-Additiven versetzen — zusammen mit HPMC oder RDP dosieren und nicht als letzte Zugabe, um eine Schichtung zu vermeiden.
  1. Durch Tests optimieren — Beginnen Sie bei etwa 0,21 TP3T und passen Sie den Wert anhand der Wasseraufnahmeprüfung Ihrer Formulierung an.
  1. Vermeiden Sie eine Überdosierung — Oberhalb von 1,01 TP3T nehmen die Erträge ab und die Verarbeitbarkeit kann beeinträchtigt werden; 0,21 TP3T–0,51 TP3T eignet sich für die meisten Anwendungen.
  1. Mit lokalen Aggregaten validieren — Die Aggregatmineralogie beeinflusst die Silikonbindung; überprüfen Sie dies anhand Ihrer eigenen Sandquelle.

Häufig gestellte Fragen

Bei der empfohlenen Dosierung von 0,11 TP3T–1,01 TP3T: Nein. Das Pulver ist im trockenen Zustand inert, und der Wirkstoffgehalt ist zu gering, um die Zementhydratation zu stören. Überprüfen Sie die Konsistenz gemäß EN 1015-3 für Ihre eigene Rezeptur.

Ja. RDP sorgt für eine filmbildende Abdichtung und Haftung, während hydrophobes Silikonpulver für kapillare Wasserabweisung und Atmungsaktivität sorgt. Beide Komponenten werden häufig in Fugenmörtel und wasserfestem Mörtel kombiniert.

Das aktive Silikon verbindet sich chemisch über Si–O–Si-Bindungen mit der Zementmatrix – eine dauerhafte Modifizierung der Porenwandoberfläche, keine Beschichtung, die sich abnutzt. Dieser Effekt hält über die gesamte Lebensdauer des Mörtels an, sofern die Matrix intakt bleibt.

Bei Werten über 1,01 TP3T–1,51 TP3T haftet überschüssiges Silikon möglicherweise nicht vollständig und kann die Druckfestigkeit geringfügig verringern, ohne dass dadurch ein zusätzlicher Vorteil hinsichtlich der Wasserabweisung entsteht. Halten Sie sich an den empfohlenen Dosierungsbereich, um die beste Wirtschaftlichkeit zu erzielen.

Ja. Das Pulver ist weiß bis cremefarben und hat einen neutralen bis leicht alkalischen pH-Wert, sodass es nicht mit Eisenoxid oder organischen Pigmenten reagiert. Durch die Verringerung von Ausblühungen trägt es zudem dazu bei, die Farbkonsistenz zu erhalten.

Evidenz & Standards

Dieser Leitfaden stützt sich auf Produktdaten von Michem (Aussehen, Wirkstoff, Schüttdichte, Feuchtigkeitsgehalt, pH-Wert und empfohlene Dosierung, Quelle: michemicals.com) sowie auf standardisierte, reproduzierbare europäische Prüfverfahren und nicht auf herstellerspezifische Angaben:

  • EN 1015-18 — Wasseraufnahme-Koeffizient aufgrund der Kapillarwirkung von ausgehärtetem Mörtel; die zentrale Kennzahl für die Leistungsfähigkeit hydrophober Zusatzmittel.
  • EN 1015-3 — Konsistenz von frischem Mörtel, was bestätigt, dass der Zusatzstoff die Verarbeitbarkeit nicht beeinträchtigt.
  • EN 1015-19 — Wasserdampfdurchlässigkeit, was bestätigt, dass der Mörtel auch nach der Behandlung atmungsaktiv bleibt.
  • ISO 9001:2015 — Qualitätsmanagementsystem, nach dem die Produktions- und Spezifikationskontrolle bei Michem erfolgt.

Hersteller sollten diese Normen als neutrale Grundlage betrachten, um jeden hydrophoben Zusatzstoff – ob in Pulver- oder Flüssigform – im Hinblick auf ihre eigene Rezeptur, ihre Aggregate und ihre Aushärtungsbedingungen zu überprüfen.

Literaturverzeichnis

  1. Technisches Datenblatt zu Michem Silikon-Hydrophobierungspulver. michemicals.com.
  1. EN 1015-18, Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk – Teil 18: Bestimmung des Wasseraufnahme-Koeffizienten durch Kapillarwirkung von ausgehärtetem Mörtel.
  1. EN 1015-19, Prüfverfahren für Mauermörtel — Teil 19: Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit von ausgehärteten Verputz- und Putzmörteln.
  1. EN 1015-3, Prüfverfahren für Mörtel für Mauerwerk — Teil 3: Bestimmung der Konsistenz von Frischmörtel (mit dem Fließtisch).
  1. ISO 9001:2015, Qualitätsmanagementsysteme – Anforderungen.

Über diesen Leitfaden

Für wen das gedacht ist: Hersteller von Trockenmörteln, Rezepturentwickler und technische Einkaufsteams, die wasserabweisende Zusatzstoffe für Mörtel, Putz, Fugenmörtel, Spachtelmasse und Abdichtungssysteme bewerten.

So entstand es: zusammengestellt vom Michem Technical Applications Team auf der Grundlage von Michem-Produktspezifikationen und anerkannten europäischen Normen für Mörtelprüfungen. Die vergleichenden Aussagen spiegeln die Erfahrung des Teams bei der Rezepturentwicklung sowie das dokumentierte Verhalten von Pulver- und Flüssigdosierung bei der Herstellung von Trockenmischungen wider.

Einschränkungen: Die Wasserabweisung hängt von der Zementart, der Dosierung, der Mineralogie der Zuschlagstoffe und den Aushärtungsbedingungen ab. Die beschriebenen Bereiche und Ergebnisse sind typisch, jedoch nicht garantiert. Überprüfen Sie die endgültige Rezeptur stets durch Versuche vor Ort – insbesondere den Wasseraufnahmekoeffizienten gemäß EN 1015-18 – unter Verwendung Ihrer eigenen Rohstoffe und unter den Bedingungen Ihrer Anlage.

Aktualisierungsrichtlinie: wird regelmäßig überprüft; das Datum unter “Zuletzt überprüft” gibt die letzte technische Validierung wieder. Bitte informieren Sie sich vor der Spezifizierung auf michemicals.com über die aktuellen Produktspezifikationen.

Fazit & Handlungsaufforderung

Bei Trockenmörtel ist hydrophobes Silikonpulver das bessere wasserabweisende Mittel: Es lässt sich in einem Schritt einmischen, erfordert keine Dosieranlagen für Flüssigkeiten, bleibt in vorgemischten Säcken stabil und verteilt sich gleichmäßig. Aufgrund des hohen Ausrüstungsaufwands, der Verteilungsprobleme und der Risiken hinsichtlich der Haltbarkeit eignet sich flüssiges Silan nur bedingt für die Herstellung von vorgemischten Trockenmörteln in Säcken. Das hydrophobe Silikonpulver von Michem wurde speziell für diese Anwendungen entwickelt.

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Vertriebsleiter

Ich bin Tinna und arbeite seit 15 Jahren in der Zelluloseether-Branche. Ich freue mich, meinen Beitrag mit euch zu teilen. Falls ihr gute Ideen habt, lasst es mich bitte wissen.

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