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Zementartiges Bindemittel aus Flugasche oder Schlackenmehl
Als Ersatz für den teueren Portlandzement hat man zur Erzeugung von Bindemitteln mit ähnlichen hydraulischen Eigenschaften latent hydraulische Rohstoffe (Puzzolane), wie insbesondere Trass und hochbasische Hochofenschlacke, gemeinsam mit Kalk vermahlen. Die Reaktionsfähigkeit der Puzzolane gegenüber dem Kalk steigt mit dem Gehalt an amorpher (hydratischer oder glasiger) Kieselsäure. Als besonders wohlfeiles und in Industriegegenden leicht erreichbares Ausgangsmaterial wurde für solche Zwecke auch Flugasche von Feuerungen verwendet, doch konnten mit dieser befriedigende Ergebnisse nur unter Zuhilfenahme von besonderen Massnahmen und Zusätzen zur Erhöhung der Reaktionsfähigkeit erzielt werden, wodurch das Verfahren wiederum umständlich, zeitraubend und teuer wird.
So wurden z. B. die hydratisierbaren Anteile der Flugasche durch Erhitzen in Gegenwart von Feuchtigkeit gelöscht, an den Flugaschenteilchen anhaftende Gase oder nichtwässrige Flüssigkeiten durch mechanische Bearbeitung oder inniges Befeuchten entfernt, die Formlinge mit Dampf gehärtet. Als Beschleuniger wurden neutrale Salze (Natrium-, Kalziumchlorid), Basen (Ätznatron, Kalkhydrat, Portlandzement, Natriumsilikat) oder organische Säuren, wie Gerbsäure, in den für Katalysatoren üblichen geringen Mengen verwendet. Auf alle Fälle sind zur Vermahlung der Bestandteile verwickelte Einrichtungen erforderlich.
Die Erfindung betrifft ein zementartiges Bindemittel aus Flugasche oder Schlackenmehl und bezweckt einen Ersatz für Portlandzement mit geringerem Aufwand an teuerem, kohleverbrauchendem Branntkalk zu erzeugen und dafür mit einfachen Mitteln eine stärkere Aufschliessung des Rohstoffes zu erzielen. Erfindungsgemäss besteht der Baustoff aus einem durch einfaches Mischen von Flugasche oder kieselsäurereichem Schlackenmehl mit Kalk (Branntkalk, trocken gelöschtem Kalk oder hydraulischem Kalk) und Alkaliverbindungen, z. B. Ätznatron, hergestellten Gemenge, wobei die Alkaliverbindung auch als Aufschliessmittel, also in einer Menge angewendet ist, die weit über die zur Katalysierung des chemischen Vorganges notwendige Menge hinausgeht.
Der Anteil der Alkaliverbindung beträgt
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Kalkes 5-40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung.
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bisher acsschl'. : sslich oder mit Katalysator verwendete Kalkhydrat. Die Folge ist eine überraschende Steigerung der Festigkeitswerte von unter Verwendung des Bindemittels hergestellten Formkörper, woraus auf besonders reichliche Bildung von Kalziumhydrosilikaten geschlossen werden kann. Es kann mit ziemlicher Sicherheit angenommen werden, dass auch die Tonerdeverbindungen im Rohstoff, insoweit sie aufgeschlossen werden, zur Bildung von Erhärtungsträgern (Kalkaluminate) Anlass geben.
An Stelle von Ätznatron kommt insbesondere auch Ätzkali als aufschliessendes Mittel in Betracht.
Die Mischung kann ohne Aufwand von Brennstoff auf verschiedene Art hergestellt werden.
Entweder wird das feste Alkalihydroxyd in dem zur Herstellung des Bindemittels erforderlichen Mischwasser aufgelöst oder es wird dem Mischwasser eine Alkalihydroxydlauge zugesetzt.
Gegebenenfalls kann das Gemisch aus allen drei Bestandteilen trocken hergestellt und dann mit Wasser angerührt werden. Das Anmachen geschieht entweder von Hand mit der Schaufel oder in einer üblichen Betonmischmaschine, wobei vorzugsweise Mischer mit Zwangsumlauf verwendet werden.
Beispiel : Ein Gemenge von 60 kg trockener Flugasche und 35 pulverförmigem Branntkalk wird in eine wässrige Lösung von 5 kg Ätznatron eingerührt, deren Wassergehalt so bemessen ist, dass das fertige Gemisch die zu seiner jeweiligen Verarbeitung erforderliche Beschaffenheit aufweist. Das Ätznatron wird zur Vermeidung der Aufnahme von Wasser und Kohlensäure knapp vor seiner Verwendung den Versandgefässen entnommen.
Die Mischung kann wie gewöhnlicher Zement mit üblichen Zuschlagstoffen, gegebenenfalls auch mit Füllstoffen und Erdfarben, vermengt werden.
In allen Fällen ist es möglich, an Stelle des Branntkalkes den in den verschiedensten Industriezweigen anfallenden gelöschten Abfallkalk anzuwenden.
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Bei der Abstimmung der Mischungsverhältnisse ist naturgemäss auf die chemischen Eigenschaften des jeweils verwendeten Rohstoffes Rücksicht zu nehmen, was dem Fachmann keine Schwierigkeiten bietet.
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sammensetzung 62% Flugasche, 33-2% Kalk und 4 8No Ätznatron hergestellt wurden, wurde nach 56 Tagen Luftlagerung eine Druckfestigkeit von
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Mörtelprismen von der Zusammensetzung 63-3% Flugasche, 34-1% Kalk und 2-6%. satz- natron zeigten nach 28 Tagen Luft-und 28 Tagen
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Die Festigkeitswerte liegen, wie ersichtlich, verhältnismässig hoch, insbesondere wenn berücksichtigt wird, dass als Rohstoff ein minderwertiges Abfallprodukt verwendet und ein Brennprozess sowie die gemeinsame Vermahlung der Rohstoffe und Aufschliessmittel erspart werden.
Das Bindemittel gemäss der Erfindung lässt sich wie die bekannten Zemente verarbeiten, hat jedoch den Vorteil, dass damit hergestellte Bauteile Luftfeuchtigkeit rasch aufnehmen und wieder abgeben können, wodurch Mauern nicht schwitzen und die bei Ziegelbauten geschätzte Atmungsfähigkeit besitzen. Da das verarbeitete Bindemittel gut glättfähig ist, kann es auch an Stelle von Gips für Installationsarbeiten verwendet werden, dem es hinsichtlich Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse überlegen ist.