Michem Polycarboxylat-Superverflüssiger (PCE) in Pulverform Die Sorte SP630 ist ein auf Polycarboxyläther basierendes Hochleistungs-Wasserreduktionsmittel, das speziell für Trockenmörtel- und Betonanwendungen mit Portlandzement entwickelt wurde. Bei einer empfohlenen Dosierung von 0,1–0,5%, bezogen auf das Gewicht des zementären Materials, erreicht SP630 einen Wasserreduktionsgrad von über 25%, wobei bei optimierten Mischungsrezepturen eine Wasserreduktion im hohen Bereich von 35–45% erzielt wird. Die Pulverform – mit einem Feststoffgehalt von ≥90% und einem Feuchtigkeitsgehalt von ≤5% – ermöglicht eine homogene Trockenmischung mit Zement, Sand und anderen Trockenmischungsbestandteilen, ohne die bei flüssigen Zusatzmitteln auftretenden Dosierungsschwankungen, Haltbarkeitsbeschränkungen oder Transportprobleme.
Der Dispersionsmechanismus von SP630 unterscheidet sich grundlegend von dem herkömmlicher Superverflüssiger auf Naphthalin- oder Melaminbasis. Das Polycarbonsäureether-Grundgerüst sorgt durch elektrostatische Abstoßung und sterische Hinderung für eine doppelte Dispersionswirkung: Die geladene Hauptkette adsorbiert an den Oberflächen der Zementpartikel, während die aufgepfropften Polyethylenoxid (PEO)-Seitenketten eine physikalische Barriere bilden, die die Agglomeration der Partikel verhindert. Diese kammartige Molekülarchitektur sorgt für eine hervorragende Dispersion bei deutlich geringeren Dosierungen und übertrifft naphthalinbasierte Zusatzmittel hinsichtlich der Wasserreduktion um etwa das Zweifache und hinsichtlich der Zunahme der Druckfestigkeit nach 28 Tagen um das 1,5-Fache. Gemäß EN 934-2 (Zusatzmittel für Beton – Definitionen und Anforderungen) und ASTM C494 (Chemische Zusatzmittel für Beton) gilt SP630 als hochwirksames Wasserreduktionsmittel und erfüllt die Klassifizierungskriterien für Typ A (Wasserreduktionsmittel) bzw. Typ F (hochwirksames Wasserreduktionsmittel).
Für Hersteller von Trockenmörtel hat dies erhebliche praktische Auswirkungen: Eine Reduzierung des Anmachwassers um 35–45% bei konstantem Durchfluss führt direkt zu einer Steigerung der 28-Tage-Druckfestigkeit um 30–50% oder alternativ zu einer deutlichen Verringerung des Zementgehalts bei gleicher Festigkeit – wodurch sowohl die Materialkosten als auch der CO₂-Fußabdruck pro produzierter Mörteleinheit gesenkt werden.
Trockenmörtel stellen eines der größten Anwendungssegmente im Bereich der Bauchemie dar und umfassen Fliesenkleber, Mauermörtel, Reparaturmörtel, Abdichtungsmörtel und Estriche. Der weltweite Markt für Trockenmörtel verlangt eine gleichbleibende, werkseitig kontrollierte Produktqualität, die in Säcken oder Silos geliefert wird, wobei sich jedes Gramm Zusatzstoff bei der Anmischung mit Wasser vor Ort vorhersehbar verteilen muss. Flüssige Zusatzstoffe – die zwar in Fertigbeton wirksam sind – stellen bei der Trockenmischproduktion erhebliche Herausforderungen dar: Sie können während der Lagerung eine Vorhydratation des Zements verursachen, die Homogenität von Charge zu Charge erschweren und erfordern spezielle Sprühgeräte während der Produktion. PCE-Pulver beseitigt diese Probleme vollständig.
Für Mörtelentwickler und Betreiber von Trockenmischanlagen hat die Wahl der Superplastifizierertypen direkten Einfluss sowohl auf die Wirtschaftlichkeit der Produktion als auch auf die Leistung vor Ort. Portlandzement – das weltweit am häufigsten verwendete zementartige Bindemittel – weist eine gut charakterisierte Hydratationschemie und ein Oberflächenladungsprofil auf, das optimal auf PCE-Moleküle mit einer bestimmten Seitenkettendichte und Rückgratlänge reagiert. SP630 wurde unter Berücksichtigung dieser Kompatibilität mit Portlandzement als primärem Auslegungskriterium entwickelt. Die Verwendung eines für ein anderes Bindemittelsystem (wie Sulfualuminatzement oder Gips) entwickelten PCE-Typs in Verbindung mit Portlandzement kann zu einer schnellen Adsorptionssättigung, einer verminderten Dispersionseffizienz oder sogar zu einem Blitzabbindeverhalten führen – Probleme, die mit dem Typ SP630 gezielt vermieden werden sollen.
Die wirtschaftlichen und nachhaltigkeitsbezogenen Auswirkungen sind ebenso bedeutend. Da die Zementproduktion etwa 7–8% der weltweiten CO₂-Emissionen ausmacht, trägt jeder Zusatzstoff, der eine Zementreduzierung bei gleicher Festigkeit ermöglicht, direkt zu einem kohlenstoffärmeren Bauwesen bei. Die Wasserreduktionskapazität von SP630 von 35–45% ermöglicht es den Mischungsentwicklern, die Zielfestigkeit bei geringerem Zementgehalt zu erreichen oder die Festigkeitsanforderungen bei aktuellem Zementgehalt zu übertreffen – und bietet damit eine wirtschaftlich und ökologisch überlegene Alternative zu den auf Naphthalin oder Lignosulfonat basierenden Wasserreduktionsmitteln, die den Markt seit Jahrzehnten dominieren.
Die überragende Leistungsfähigkeit von Michem PCE Powder SP630 beruht auf seiner kammartigen Molekülstruktur. Das Molekül besteht aus einem negativ geladenen Polycarbonsäureether-Grundgerüst mit aufgepfropften Polyethylenoxid (PEO)-Seitenketten, deren Länge und Dichte kontrolliert sind. Bei Einbringung in ein Zement-Wasser-System greifen zwei gleichzeitige Dispersionsmechanismen zu:
Elektrostatische Abstoßung: Die anionischen Carboxylatgruppen am Hauptgerüst adsorbieren an den positiv geladenen, kalziumreichen Stellen auf den Oberflächen der Zementpartikel, insbesondere an den Ettringit- und C-S-H-Phasen, die sich während der frühen Hydratation bilden. Diese Adsorption verleiht den Zementpartikeln eine negative Nettoladung, wodurch eine elektrostatische Abstoßungskraft entsteht, die die Partikel voneinander entfernt und Agglomerate auflöst. Dieser Mechanismus ist im Prinzip derselbe wie bei Superplastifizierern auf Naphthalin- und Melaminbasis.
Sterische Hinderung: Die aufgepfropften PEO-Seitenketten erstrecken sich vom adsorbierten Hauptgerüst nach außen in die umgebende Lösung und bilden um jedes Zementpartikel herum eine hydratisierte Polymerschicht – oder “sterische Schicht”. Wenn sich zwei Partikel annähern, überlappen sich diese Polymerschichten und erzeugen eine abstoßende osmotische und entropische Kraft, die eine enge Annäherung und Agglomeration verhindert. Dieser Mechanismus der sterischen Hinderung ist einzigartig für Superplastifizierer vom PCE-Typ und der Hauptgrund dafür, dass sie eine deutlich höhere Dispersionseffizienz erzielen als naphthalinbasierte Zusatzmittel, die ausschließlich auf elektrostatischer Abstoßung beruhen.
Das Zusammenspiel dieser beiden Mechanismen ermöglicht es SP630, eine Wasserreduktion von 35–45% zu erzielen – etwa doppelt so viel wie bei Superplastifizierern auf Naphthalinbasis – und das bei einem Bruchteil der Dosierung. Bei der Praxistestung von Trockenmörtelrezepturen auf Portlandzementbasis erzielte SP630 bei einer Dosierung von 0,31 TP3T Fließwerte, die denen der Kontrollmischungen bei einer Dosierung von 0,6–0,81 TP3T auf Naphthalinbasis entsprachen, und erzeugte gleichzeitig eine 1,5-fache Steigerung der 28-Tage-Druckfestigkeit.
Portlandzement – der hauptsächlich aus C₃S, C₂S, C₃A und C₄AF besteht – weist während der Hydratation eine komplexe, dynamische Oberflächenchemie auf. Die C₃A-Phase hydratisiert schnell, bildet in Gegenwart von Gips Ettringit und schafft eine große Oberfläche, die PCE-Moleküle stark adsorbiert. Ist die Molekülstruktur des PCE nicht für dieses Adsorptionsverhalten optimiert, wird der Zusatzstoff von der C₃A-Phase aufgebraucht, bevor er die für die Festigkeitsentwicklung maßgeblichen C₃S- und C₂S-Phasen wirksam dispergieren kann.
Das molekulare Design von SP630 bewältigt diese Herausforderung durch eine kontrollierte Seitenkettendichte und Ladungsdichte im Hauptgerüst, wodurch die Adsorption über alle Zementphasen hinweg ausgeglichen wird. Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Dispersion der gesamten Zementpartikelverteilung – und nicht eine selektive Dispersion nur der frühhydratisierenden Phasen. Praxisversuche gemäß EN-/ASTM-Protokollen bestätigen, dass Portlandzementmörtel, der mit einer Dosierung von 0,21 TP3T SP630 formuliert wurde, eine Ausbreitung auf dem Fließtisch von 180–200 mm gemäß EN 1015-3 (Konsistenz von Frischmörtel – Fließtischprüfung) bei einem Wasser-Zement-Verhältnis, das um 35–45% niedriger ist als bei einer Kontrollmischung ohne Superplastifizierer.
Der Zusammenhang zwischen der Wasserreduzierung und der Zunahme der Druckfestigkeit in Portlandzement-Systemen folgt einer seit langem bekannten umgekehrten Korrelation zum Wasser-Zement-Verhältnis. Durch die Verringerung der zum Erreichen einer angestrebten Konsistenz erforderlichen Anmachwassermenge senkt SP630 das Wasser-Zement-Verhältnis, was direkt zu einer Erhöhung der Dichte und Festigkeit der ausgehärteten Zementpaste führt.
SP630 Dosierung (% bwoc) | Wasserreduzierung (%) | Reduzierung des w/c-Verhältnisses | 28d Zunahme der Druckfestigkeit (%) |
0.1 | 25-30 | 0,50 → 0,37 | 30–35 |
0.2 | 30–38 | 0,50 → 0,32 | 35–45 |
0.3 | 35-42 | 0,50 → 0,29 | 40–48 |
0.5 | 40–45 | 0,50 → 0,28 | 45–50 |
Hinweis: Die Angaben sind Richtwerte, die auf einem Mörtel aus Portlandzement (CEM I 42,5) mit einem Wasser-Zement-Verhältnis (w/z) von 0,50 basieren. Die tatsächlichen Ergebnisse variieren je nach Zementmineralogie, Korngrößenverteilung des Zuschlagstoffs und Umgebungsbedingungen. Festigkeitsentwicklung gemäß ASTM C109.
Nach den Erfahrungen unseres Teams für technische Anwendungen liegt die optimale Dosierung für die meisten Anwendungen von Trockenmörteln auf Portlandzementbasis im Bereich von 0,2 bis 0,31 TP3T, wo die Wasserreduktionskurve ihre steilste Steigung erreicht, bevor sie sich dem Plateau-Bereich nähert. Oberhalb von 0,3–0,51 TP3T ist in der Regel ein abnehmender Ertrag bei der Wasserreduktion zu beobachten, und eine übermäßige Dosierung kann zu einer Verzögerung des Abbindevorgangs oder zu Lufteinschlüssen führen.
Die Pulverform von SP630 – mit einem Feststoffgehalt von ≥90% und einem Feuchtigkeitsgehalt von ≤5% – bietet spezifische Vorteile bei der Herstellung von Trockenmörtel:
Eigentum | Michem PCE-Pulver – Technische Daten |
Marke | Michem |
Produkt | Polycarboxylat-Superverflüssiger (PCE) in Pulverform |
Klasse | SP630 (für Trockenmörtel und Beton auf Portlandzementbasis) |
Erscheinungsbild | Weißes bis hellgelbes Pulver |
Zusammensetzung | Polycarbonsäureether |
Solider Inhalt | ≥90% |
Feuchtigkeitsgehalt | ≤5% |
Wasser-Reduktions-Verhältnis | >25% (oberer Bereich: 35–45%) |
Empfohlene Dosierung | 0,1–0,51 TP3T, bezogen auf das Gewicht des zementartigen Materials |
Zunahme der Druckfestigkeit (28d) | 30–50% |
Haltbarkeitsdauer | 2 Jahre |
Transportklassifizierung | UN 3077 (nicht als Gefahrgut eingestuft) |
Verfügbare Typen | Wasserreduktionspulver für hohe Dosierungen, VOC-arm, umweltfreundlich, schnell abbindend |
Leistung im Vergleich zu Naphthalin | 2-fache Wasserreduktion, 1,5-fache Festigkeitssteigerung |
Quelle: Offizielle technische Daten von Michem (michemicals.com).
Anmeldung | Zement Typ | Soll-Durchfluss (EN 1015-3) | SP630 Dosierung | Ausgangswert (Kalenderwoche) | Erreicht in der Woche vom |
Fliesenkleber (C1) | CEM I 42,5 | 140–160 mm | 0.15–0.20% | 0.45 | 0.28–0.32 |
Fliesenkleber (C2) | CEM I 52,5 | 150–170 mm | 0.20–0.30% | 0.40 | 0.22–0.26 |
Mauerwerksmörtel (M5–M15) | CEM I 42,5 | 160–180 mm | 0.10–0.15% | 0.55 | 0.38–0.42 |
Reparaturmörtel | CEM I 52,5 | 170–190 mm | 0.25–0.35% | 0.40 | 0.22–0.26 |
Abdichtungsmörtel | CEM I 42,5 | 160–180 mm | 0.20–0.30% | 0.45 | 0.25–0.30 |
Estrich (CT-C30-F4) | CEM I 42,5 | 140–160 mm | 0.15–0.25% | 0.50 | 0.28–0.35 |
Schritt | Aktion | Details |
1 | Rohstoffprüfung | Überprüfen Sie das Aussehen des SP630-Pulvers (weiß bis hellgelb) und den Feuchtigkeitsgehalt ≤5% |
2 | Sandtrocknung | Die Feuchtigkeit des Sandes vor dem Mischen auf <0,5% senken |
3 | Vorabmischung | Sand und Zement 2–3 Minuten lang in einem Hochleistungsmischer vermischen |
4 | Zugabe von Beimischungen | SP630-Pulver zusammen mit anderen trockenen Zusatzstoffen (HPMC, RDP usw.) hinzufügen |
5 | Endmischung | 3–5 Minuten lang mixen, bis Farbe und Konsistenz gleichmäßig sind |
6 | Qualitätsprüfung | Probenahme und Prüfablauf gemäß EN 1015-3; Überprüfung des Wasser-Zement-Verhältnisses |
7 | Verpackung | In feuchtigkeitsdichte Säcke oder Silos verpacken; verschließen, um einen Feuchtigkeitsgehalt von ≤5% zu gewährleisten |
SP630 ist vollständig kompatibel mit handelsüblichen Zusatzstoffen für Trockenmörtel. Bei der Formulierung von Systemen mit mehreren Zusatzstoffen sollte SP630 zusammen mit Celluloseethern (Michem HPMC) zur Wasserrückhaltung, MikaVAE® RDP für Flexibilität und Haftung sowie TenaBrix® PP-Fasern zur Rissvermeidung eingesetzt werden. Die Reihenfolge der Zugabe in die Trockenmischung hat keinen Einfluss auf die Leistung von SP630, da sich das Pulver bei der Zugabe von Wasser während des Anmischens auf der Baustelle dispergiert.
Überprüfen | Methode | Abnahmekriterium |
Aussehen des Pulvers | Visuell | Weiß bis hellgelb, fließfähig |
Konsistenz des Durchflusses | Durchflussdiagramm nach EN 1015-3 | Innerhalb von ±10 mm vom Ziel |
Wassereinsparung | Vergleich zwischen W/C und Kontrollgruppe bei gleichem Durchfluss | Reduktion um ≥251 TP3T |
Aushärtungszeit | EN 480-2 (Vicat) | Keine übermäßige Verzögerung (<120 Min. Verspätung) |
28d-Druckfestigkeit | ASTM C109 / EN 1015-11 | ≥30%-Zuwachs gegenüber der Kontrollgruppe bei gleichem Durchfluss |
Luftgehalt | EN 1015-7 | ≤5% (sofern es sich nicht um eine poröse Ausführung handelt) |
Das Pulverformat von SP630 verhindert das Risiko einer Vorhydratation des Zements während der Lagerung, vereinfacht die Produktion (keine Sprühgeräte für Flüssigkeiten erforderlich), ermöglicht eine präzisere Dosierung in automatisierten Anlagen und bietet eine Haltbarkeit von zwei Jahren. Flüssige Zusatzmittel sind für Trockenmörtel in der Regel ungeeignet, da sie Feuchtigkeit einbringen, die den Zement während der Lagerung in Säcken vorzeitig hydratisieren kann.
SP630 ist in erster Linie für CEM I (Portlandzement) konzipiert. Es ist mit CEM II (Portland-Kompositzement) und CEM III (Hochofenschlackenzement) kompatibel, allerdings muss die Dosierung aufgrund der unterschiedlichen Oberfläche und Adsorptionseigenschaften der zementären Zusatzstoffe möglicherweise angepasst werden. Zur Optimierung der Dosierung für bestimmte Zementmischungen werden Praxistests gemäß EN 934-2 empfohlen.
Bei einer Dosierung von über 0,51 TP3T stagniert der Wasserreduktionsgrad, und eine übermäßige PCE-Adsorption kann zu einer erheblichen Verzögerung des Abbindevorgangs (Verlängerung der Anfangsabbindungszeit um 2–4 Stunden oder mehr), einem erhöhten Lufteinschluss und möglicherweise zu Ausblutungen führen. Sollte eine stärkere Wasserreduktion oder höhere Festigkeit erforderlich sein, wenden Sie sich bitte an das technische Anwendungsteam von Michem, um alternative Formulierungsstrategien zu erörtern, anstatt die Dosierung über den empfohlenen Bereich hinaus zu erhöhen.
SP630 übertrifft Superverflüssiger auf Naphthalinbasis bei der Wasserreduktion um etwa das Zweifache (35–45% gegenüber 15–22%) und die 28-Tage-Druckfestigkeit um das 1,5-Fache (30–50% gegenüber 20–33%) bei vergleichbarer Dosierung. Zudem verursacht PCE keine gelbliche Verfärbung, wie sie bei hellfarbigen Mörteln manchmal im Zusammenhang mit naphthalinbasierten Zusatzmitteln auftritt.
Im empfohlenen Dosierungsbereich (0,1–0,51 TP3T) führt SP630 zu keiner nennenswerten Lufteinschlussbildung (typischerweise <21 TP3T Lufteinschluss). Die Verarbeitbarkeit bleibt nach der Wasserzugabe in der Regel 30–60 Minuten lang erhalten, was für die meisten Anwendungen mit Trockenmörtel ausreichend ist. Für eine verlängerte Verarbeitungszeit sollte Michem HPMC-Celluloseether in die Rezeptur aufgenommen werden, um die Wasserretention und die Verarbeitbarkeit zu verbessern.
Produktdaten:
Zitierte Normen:
Für wen es gedacht ist: Entwickler von Trockenmörtelmischungen, Forschungs- und Entwicklungsingenieure im Bereich Bauchemie, Produktionsleiter von Mörtelwerken sowie Spezifikationsingenieure, die Superplastifizierer für Mörtel- und Betonprodukte auf Portlandzementbasis auswählen.
So entstand es: Die Angaben zur Leistungsfähigkeit basieren auf den offiziellen Produktspezifikationen von Michem (michemicals.com) sowie auf anerkannten EN-/ASTM-Prüfverfahren. Die Beobachtungen aus der Praxis stammen aus der Forschungs- und Entwicklungsarbeit des Michem Technical Applications Teams im Bereich Betonzusatzmittel.
Einschränkungen: Die Ergebnisse vor Ort variieren je nach der lokalen Zementmineralogie, der Korngrößenverteilung des Zuschlagstoffs, den klimatischen Bedingungen und der vollständigen Mischungszusammensetzung. Die angegebenen Dosierungsbereiche und Leistungswerte sind Richtwerte und müssen durch Versuche vor Ort unter den tatsächlichen Projektbedingungen überprüft werden. Dieser Leitfaden ersetzt weder das technische Urteilsvermögen noch die Einhaltung der örtlichen Bauvorschriften.
Aktualisierungsrichtlinie: Die Überprüfung erfolgt jährlich oder immer dann, wenn die Produktspezifikationen von Michem oder die zitierten EN-/ASTM-Normen überarbeitet werden.
Michem PCE-Pulver, Typ SP630 bietet die hohe Wasserreduktion (35–45%), die Steigerung der Druckfestigkeit (30–50% nach 28 Tagen) und die Kompatibilität mit Portlandzement, die Hersteller von Trockenmörteln für Rezepturen der nächsten Generation benötigen. Sein kammartiges Polycarboxyl-Ether-Molekül – das sowohl elektrostatische Abstoßung als auch sterische Hinderung bewirkt – übertrifft Alternativen auf Naphthalinbasis um das 2-Fache bei der Wasserreduktion und um das 1,5-Fache bei der Festigkeitssteigerung, während die Pulverform (Feststoffgehalt ≥90%, ≤5% Feuchtigkeit, 2 Jahre Haltbarkeit) beseitigt die Produktions- und Lagerungsprobleme flüssiger Zusatzmittel. SP630 entspricht den Normen EN 934-2 und ASTM C494 Typ A/F und ist die technische Wahl für Trockenmörtelsysteme auf Portlandzementbasis.
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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