AT255307B

AT255307B - Verfahren zur Herstellung von Flugaschebausteinen bzw. -betonfertigteilen

Info

Publication number: AT255307B
Application number: AT656963A
Authority: AT
Inventors: Alfred Dipl Ing Dr Tech Wogrin
Original assignee: Alfred Dipl Ing Dr Tech Wogrin
Priority date: 1963-08-16
Filing date: 1963-08-16
Publication date: 1967-06-26

Description


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  Verfahren zur Herstellung von Flugaschebausteinen bzw. -betonfertigteilen 
Als Flugasche bezeichnet man den Kohlenstaubrückstand aus dem Rauchgasstrom neuartiger Grosskesselanlagen. Der gewaltige jährliche Flugascheanfall bereitet den Dampfkesselbenutzern grosse Sorgen. 



  Trotz aller Bemühungen können gegenwärtig bestenfalls nur etwa 10% weiterverwendet werden. 



   Die Flugasche hat eine ähnliche Zusammensetzung wie der Portlandzement. Man zählt sie zu den künstlichen Puzzolanen und bezeichnet sie auch als latenthydraulisches Bindemittel. Sie bedarf einer alkalischen Erregung um zu erhärten. Man setzt sie dem Portlandzement zu, u. zw. je nach ihrer Hydrau- 
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    -0/0.20Gew.-% mit85bzw. 80Gew.-%   Portlandzement vermengen. Man erhält so   einen Tlugaschezement,   dessen Anfangsfestigkeiten im Vergleich zum Portlandzement allerdings geringer sind. Der Grund liegt darin, dass die Flugasche in die Festigkeitsbildung frühestens nach 28 Tagen einzugreifen beginnt, so dass erst die Spätfestigkeit nach 90 und mehr Tagen einen Ausgleich bringt. 



   Die Erfindung ermöglicht es, erstens den Flugascheanteil in der Mischung wesentlich zu erhöhen und zweitens, den Zeitpunkt, zu dem die Endfestigkeit grösstenteils schon erreicht ist, auf etwa 7 - 12 h herabzusetzen. 



   Bei einem Verfahren zur Herstellung von Flugaschebausteinen bzw. -betonfertigteilen, wobei einen Anteil von etwa 50% Kieselsäure   (sitz)   enthaltende Flugasche mit Sand, Kalkhydrat und Wasser innig vermengt, in Formen gepresst und die Mischung einer Dampfdruckbehandlung unterzogen wird, ist erfindungsgemäss die zu verwendende Flugasche Braunkohlenflugasche, der Sand Kalksand und es werden folgende Mischungsverhältnisse in Gewichtsteilen   angewendet :

   Braunkohlenflugasche :   Kalksand   (0/3) :   Kalkhydrat   =42, 5 : 42%, 5 : 15%,   wobei gegebenenfalls der Kalksandanteil zugunsten der Braunkohlenflugasche bis zu 5 bzw. 10% abnehmen und der Anteil an Kalkhydrat zugunsten bzw. zulasten der übrigen Bestandteile um 5% abnehmen oder zunehmen kann und wobei Wasser in einer dem Kalkanteil entsprechenden, nur zum Zweck der Verarbeitbarkeit gegebenenfalls auch höheren Menge vorliegt. 



   Das Verfahren besteht kurz in folgendem :
Etwa 15 Gew.-% Weisskalkhydrat rührt man mit Wasser im Gewichtsverhältnis Wasser : Kalk = 1 : 1 an und setzt stufenweise unter ständigem Mischen   42, 5 Gew.-% Braunkohlenflugasche   und 42, 5 Gew.-% Kalksand zu. Unter Kalksand ist im vorliegenden Fall ein Sand zu verstehen, der überwiegend (mehr als 50%) Kalksteinkörner enthält. Es entsteht eine erdfeuchte Masse, die man in eine Form füllt und mit einem Stempel unter   200 - 400 kg/cm2 spezifischer   Belastung einpresst. Es folgt die Dampfbehandlung bei hohem Druck. Die Temperatur beträgt 170 - 2300C und der Druck entsprechend 8 - 28 at. Die bevorzugte Temperatur ist 2000C und der korrespondierende Druck 16 at. Die   Dampfhärtung dauert 7-10 h.   



   Die österreichische Braunkohlenflugasche besteht etwa aus 50% Kieselsäure. Bei der Dampfhärtung wird diese Kieselsäure an der Oberfläche der Flugascheteilchen reaktionsfähig, verbindet sich mit dem 
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 damit die Festigkeit des Endproduktes. 



   Unter den nachstehenden Bedingungen wurden folgende Druckfestigkeiten erreicht : Die erdfeuchte Mischung wurde unter einer spezifischen Belastung von 200    kg/cm2   in die Form gepresst. 



   Die Prüflinge (4 x 4 x 16 cms) kamen in einen Autoklaven und lagerten darin 7 h bei 2000C und 16 at. 
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<tb> 
<tb> 



  Proben <SEP> Nr. <SEP> +) <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> Flugasche <SEP> 3000 <SEP> cm2/g <SEP> 85-42, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Flugasche <SEP> 9000 <SEP> cmz/g <SEP> - <SEP> 85 <SEP> - <SEP> 42, <SEP> 5
<tb> Kalkhydrat <SEP> Ca <SEP> (OH) <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 15
<tb> Wasser <SEP> : <SEP> Kalk <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> 1,1 <SEP> 1,2
<tb> Kalksand <SEP> 0/3--42, <SEP> 5 <SEP> 42,5
<tb> Biegezugfestigkeit <SEP> 37 <SEP> 42 <SEP> 61 <SEP> 42
<tb> kg/cm
<tb> Druckfestigkeit <SEP> 134 <SEP> 208 <SEP> 231 <SEP> 284
<tb> kg/cm
<tb> 
 +) Mischungsverhältnis in   Gew.-%.   



   Die feinere Flugasche bewirkte eine um 55% höhere Druckfestigkeit (s. Proben Nr. 1 und 2). Ersetzt man die halbe Menge der Flugasche durch geeigneten Kalksand, so erhöht sich die Druckfestigkeit um 72 bzw. 36% (s. Proben Nr. 1 und 3 bzw. 2 und 4). 



   In der brit. Patentschrift Nr. 732,125 ist ein Verfahren zur Herstellung von Kalk - Bausteinen beschrieben. Bei der Herstellung solcher Bausteine bereitet die den Hauptbestandteil der Mischung bildende Flugasche beachtliche Schwierigkeiten. Sie begünstigt die Bildung von Schichten, welche sowohl den Zusammenhalt der ausgeschalteten Formlinge als auch die Festigkeit der fertigen Bausteine beeinträchtigen. Diese Nachteile können behoben werden bei Mitverwendung von granulierter Schlacke der Körnung von 5 bis 10 mm. Das entsprechende Mischungsverhältnis lautet : 
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<tb> 
<tb> Flugasche <SEP> : <SEP> granulierte <SEP> Schlacke <SEP> : <SEP> Kalkhydrat <SEP> =
<tb> = <SEP> 70% <SEP> : <SEP> 20% <SEP> : <SEP> 10% <SEP> 
<tb> bis
<tb> 45% <SEP> : <SEP> 45% <SEP> : <SEP> 10%
<tb> 
 
Die höchsten erreichbaren Druckfestigkeiten betragen 100 kg/cm2. 



   Die durch die brit. Patentschrift Nr. 732,125 geschützte Erfindung ist ins Leben gerufen worden mit dem Ziel, die geschilderte, auf die feine Flugasche zurückzuführende Schichtenbildung zu verhindern. 



   Beim vorliegenden Verfahren tritt hingegen eine Schichtenbildung weder bei der groben Flugasche (3000 cm2/g) noch bei der feinen Flugasche (9000 cm2/g) auf. 



   Die Druckfestigkeiten der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Probekörper liegen beträchtlich über der in der brit. Patentschrift angegebenen von 100 kg/cm2. 



   Vollkommen neu ist die Mitverwendung von natürlichem Kalksand, dem, im Vergleich zu den Mischungen bestehend aus Kalkhydrat und Flugasche allein, erhebliche Festigkeitssteigerungen zu verdanken sind. 

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von Flugaschebausteinen bzw. -betonfertigteilen, wobei einen Anteil von etwa 55% Kieselsäure (SiO) enthaltende Flugasche mit Sand, Kalkhydrat und Wasser innig vermengt, in Formen gepresst und die Mischung einer Dampfdruckbehandlung unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Flugasche Braunkohlenflugasche, der Sand Kalksand ist und folgende Mi- <Desc/Clms Page number 3> schungsverhältnisse in Gewichtsteilen angewendet werden : Braunkohlenflugasche : Kalksand (0/3) :

Kalk- hydrat=42, 5 : 42%, 5-15%, wobei gegebenenfalls der Kalksandanteil zugunsten der Braunkohlenflugasche bis zu 5 bzw. 10% abnehmen und der Anteil an Kalkhydrat zugunsten bzw. zulasten der übrigen Bestandteile um 5% abnehmen oder zunehmen kann, und wobei Wasser in einer dem Kalkanteil entsprechenden, nur zum Zweck der Verarbeitbarkeit gegebenenfalls auch höheren Menge vorliegt. EMI3.1 dete Druck bis zu 400 kg/cm2 beträgt und der Dampfdruck im Autoklaven zwischen 5und30at liegt.