AT136995B - Verfahren zur Herstellung eines zementartigen hydraulischen Bindemittels aus Hochofenschlacke und Kalk. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung eines zementartigen hydraulischen Bindemittels aus   Hoehofensehlaeke   und Kalk. 
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 granulierter Hochofenschlacke, während die österr. Patentschrift Nr.   26967   und die deutschen Patent- schriften Nr. 150769 und   159865   ausser diesen Massnahmen die Behandlung der Schlacken mit gespanntem Wasserdampf vor oder nach der Zumischung   der hydraulisierenden   Komponente beschrieben.

   Die für dieses Verfahren in Betracht   kommenden Hoehofenschlacken müssen   in ihrer chemischen Zusammen- setzung auf einen Teil   Si02   +   AlOg   mindestens einen Teil CaO + MgO enthalten und die auf die beschriebene Weise gewonnenen   Schlackenzemente   haben nur untergeordnete   Bedeutung,   weil sie den normengemässen Anforderungen für Zemente nicht entsprechen. 



  In der deutschen Patentschrift Nr. 51342 beschreibt G. T. C. Bryan ein Verfahren, wonach Hoch-   ofensehlacken,   solange sie noch   schmelzflÜssig ind, mit H2   und   CO2   behandelt werden, einerseits, um poröse Formlinge zu erhalten, die als Baukörper verwendet werden sollen und anderseits   um   auf Grund der Wechselwirkung zwischen der Kohlensäure und dem Kalk bzw. der Kieselsäure diesen Schlacken- steinen besondere chemische und physikalische Eigenschaften zu verleihen, die ihre Verwendung als
Baukörper begünstigen.

   Das Einblasen von Wasserstoff in die flüssige Schlacke bezweckt ausserdem noch eine Entfernung des Schwefels in der Schlacke durch Bildung von   H2S, wodurch einerseits   die
Zähigkeit der Schlacke vermehrt und anderseits deren   Sprödigkeit   vermindert wird. Der grundlegende
Unterschied zwischen diesem Verfahren und dem Gegenstande der   Anmeldung besteht   darin, dass nach der deutschen Patentschrift Nr. 51342 durch Einblasen von mit der Schlacke reagierenden Gasen in die schmelzflüssige Schlacke blasig poröse Massen mit besonderen Eigenschaften erzielt werden sollen, während es sich nach der vorliegenden Anmeldung um die Herstellung eines zementartigen, hydraulischen
Bindemittels aus Hochofenschlacke und Kalk handelt. 



   Möglichst alle Hochofensehlacken in den weitesten Grenzen ihrer chemischen Zusammensetzung durch Verbesserung ihrer hydraulischen Eigenschaften einer   Verwertung   als hydraulisches Bindemittel zuzuführen, ist der Zweck der vorliegenden Erfindung. 



   Die meist vertretene Theorie erklärt die   Entstehung der natürlich   vorkommenden Puzzolane wie folgt : Lava, deren Zusammensetzung annähernd der der Hochofenschlacke entspricht, kühlt nach der Eruption rasch an der Luft ab und ist durch die nachfolgende Lagerung an der Luft der Einwirkung der Kohlensäure und des Wassers ausgesetzt, wodurch eine   Freimachung   der in ihr enthaltenen Kiesel- säure bewirkt wird. Diese auf solche Weise   reaktionsfähig gemachte   Kieselsäure geht mit dem hinzu- zusetzenden Kalk eine Bindung ein, welcher Vorgang das Erhärten des Zementes genannt wird. 



   Auf Grund dieser Theorie angestellte Versuche ergaben, dass die durch die Natur in langen Zeit- räumen und mit Hilfe geringer Luftkohlensäuremengen bei Gegenwart von Wasser entstandenen
Puzzalane sieh auch in kürzerer Zeit mit Hilfe von Kohlensäure oder kohlensäurehältigen Gasen unter   Druek   auf künstlichem Wege herstellen lassen. 



   Aus diesen Überlegungen ergab sich ein Verfahren, darin bestehend, dass feinvermahlene glasig erstarrte Hochofenschlacke im geschlossenen Gefäss mit Wasserzusatz durch eine Rührvorrichtung in ständiger Bewegung gehalten, mit gespannter Kohlensäure behandelt wird. Aus den   durchgeführten  
Versuchen ergab sich bei Raumtemperatur ein dem Portlandzement annähernd gleicher Gehalt an sogenannter freier Kieselsäure bei Anwendung eines   Kohlensäuredruckes   von 10 Atm. und einer Ein- 

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 Extraktion der Hochofenschlacke mit einer 1% igen Sodalösung.

   Nachstehend sind zwei   Ausführung-   beispiele angeführt, welche die nach dem   angegebenen   Verfahren erfolgte Erhöhung der in der Hochofenschlacke enthaltenen freien Kieselsäure erkennen lassen : 
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<tb> 
<tb> Zusammensetzung <SEP> der <SEP> verwendeten <SEP> Schlacken <SEP> :
<tb> A. <SEP> Schlacke <SEP> von <SEP> weissem <SEP> Roheisen <SEP> (Hüttenwerk <SEP> Donawitz)
<tb> SiO2 <SEP> + <SEP> Al2O3 <SEP> 45#38
<tb> 35#10% <SEP> SiO2; <SEP> 10#28% <SEP> Al2O3; <SEP> 32#08% <SEP> CaO; <SEP> 9#28% <SEP> MgO. <SEP> =
<tb> CaO <SEP> + <SEP> MgO <SEP> 41#90
<tb> B. <SEP> Schlacke <SEP> von <SEP> Thomasroheisen <SEP> (Hüttenwerk <SEP> Kladno)
<tb> SiO2 <SEP> + <SEP> Al2O3 <SEP> 40#90
<tb> 26#87% <SEP> SiO2; <SEP> 14#03% <SEP> Al2O3; <SEP> 50#48% <SEP> CaO;

   <SEP> 5#64% <SEP> MgO. <SEP> =
<tb> CaO <SEP> + <SEP> MgO <SEP> 56#12
<tb> Analysenwerte <SEP> in <SEP> %
<tb> Freie <SEP> Kieselsäure <SEP> in <SEP> %
<tb> Gesamtkieselsäure <SEP> Freie <SEP> Kieselsäure
<tb> der <SEP> Gesamtkieselsäure
<tb> Unbehandelte <SEP> Hochofenschlacke
<tb> A. <SEP> 35#10 <SEP> 1#31 <SEP> 3#70
<tb> B. <SEP> 26#87 <SEP> 0#74 <SEP> 2#70
<tb> Schlacke <SEP> nach <SEP> 8 <SEP> stündiger <SEP> Behandlung
<tb> A. <SEP> 35#10 <SEP> 1#52 <SEP> 4#30
<tb> B. <SEP> 26#87 <SEP> 1#19 <SEP> 4#50
<tb> Schlacke <SEP> nach <SEP> 24 <SEP> stünding <SEP> Behandlung
<tb> A. <SEP> 35#10 <SEP> 1#80 <SEP> 5#10
<tb> B.

   <SEP> 26#87 <SEP> 1#43 <SEP> 5#20
<tb> Portlandzement <SEP> (zum <SEP> Vergleich)
<tb> 18#42 <SEP> 1#07 <SEP> 5#80
<tb> 
 
Die Untersuchungen ergaben, dass sowohl   kalkreiehe   als auch kalkärmere Hochofenschlacken diese hydraulischen Eigenschaften in erhöhtem Masse besitzen, welche Tatsache auch die Abbindeversuche bestätigten. Nach Trocknung dieses so gewonnenen Produktes erhält man nach Üblichem   Kalkzusatze,   der je nach der Basizität der Schlacke zu bemessen ist,   ein zementartiges   Pulver, welches befähigt ist, unter Wasser und an der Luft zu erhärten, und den gewöhnlichen   Sehlaekenzementen   überlegen ist.

   Zu bemerken wäre noch, dass eine länger als 24 Stunden dauernde Behandlung der Hochofenschlacke mit gespannter Kohlensäure aus wirtschaftlichen Erwägungen nicht in Betracht gezogen wurde. Versuche haben ausserdem gezeigt, dass die beschriebene Reaktion auch mit granulierter, aber nicht fein vermahlener Hofofenschlacke durchgeführt werden kann, nur ist der Effekt der Reaktion in diesem Falle ein geringerer.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung eines zementartigen hydraulischen Bindemittels aus Hochofenschlacke und Kalk, dadurch gekennzeichnet, dass erstere in geschlossenen Gefässen in feinvermahlenem Zustande unter Wasserzusatz und ständiger guter Durchmischung der Einwirkung von gespannter Kohlensäure oder Kohlensäure enthaltenden Gasen ausgesetzt wird, worauf wie bei der üblichen Herstellung von Schlackenzementen nach dem Trocknen die erforderliche Menge Kalk zugesetzt wird.