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Verfahren zur Herstellung von Portland-Zement.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Portland-Zementes, welcher in hohem Grade wasserbeständig ist.
Nach einem bekannten auf die Erreichung der Wasserbeständigkeit abzielenden Verfahren wird der Zement, mit oder ohne Beimengung von Zuschlagstoff, mit einer Lösung von Tannin oder Gerbsäure in Wasser behandelt, worauf ihm Zeit gelassen wird um abzubinden, wobei die Poren sich ausfüllen und die Masse wasserundurchlässig wird.
Weiters ist es in der Portland-Zement-Industrie allgemein bekannt, Gips oder andere Formen von Calziumsulfat dem Zement-Klinker vor der Zermahlung beizumischen, und zwar geschieht dies, um das Abbinden zu verlangsamen, was besonders dann nötig ist, wenn der Klinker im Ringofen hergestellt worden ist.
Diesen bekannten Massnahmen gegenüber ergibt das vorliegende Verfahren nicht nur eine wesentliche Vereinfachung in der Behandlung des Zementes, sondern auch eine weit bessere Qualität des Produktes.
Gemäss der Erfindung wird nämlich Gerbstoff oder Gerbsäure mit dem Gips vermischt und dann mit diesem den Klinkern zugesetzt, bevor letztere zermahlen werden. Dieses Arbeitsverfahren ist nicht nur technich praktischer, sondern es gestattet auch, wahrscheinlich
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vorzügliche Eigenschaften, besitzt.
Gemäss der Erfindung wird, wie folgt, vorgegangen :
Das Material zur Erzeugung der Wasserbeständigkeit, Gerbsäure oder Tannin, wird mit dem Gips oder dem sonst zur Verzögerung des Abbindens verwendeten Materiale im Verhältnis von i Gewichtsteil Gerbsäure oder Tannin zu 5 Gewichtsteilen Gips zugesetzt.
Die Materialien können vor oder nach dem Mischen mittels bekannter Mahlvorrichtungen gemahlen werden. Es wird so viel Wasser zugegossen, dass eine breiige Masse entsteht.
Nach dem Abbinden oder Trocknen wird die Masse zu Pulver zermahlen, und dieses, aus Gips und Gerbstoff oder Gerbsäure bestehende Pulver dann dem Zement-Klinker beigemischt, bevor der Klinker gemahlen wird.
Die Menge des zu den Klinkern beizumischenden behandelten Gipses hängt von der Art des Zementes ab, der hergestellt werden soll, ebenso von der Natur der ZementKlinker, besonders aber von der Länge der Zeit, welche das Abbinden beanspruchen soll.
Es ist allgemein bekannt, dass die Abbindezeit des Zementes durch die Menge des zugesetzten Gipses geregelt werden kann. Im allgemeinen wird ein Zusatz an behandeltem Gips von o-so des Gewichtes der Klinker genügen, um einen langsam abbindenden DurchschnittsZement zu erhalten.
Das Mahlen der Mischung von Gips und Klinker wird gewöhnlich in einer Rohrmühle ausgeführt, wobei darauf zu achten ist, dass während des Mahlens die Temperatur der Materialien jene nicht übersteigt, bei der die Gerbsäure anfängt sich zu zersetzen.
Versuche haben gezeigt, dass diese Temperatur 1660 C nicht übersteigen darf.
Der. gemäss der Erfindung hergestellte Portland-Zement ist von aussergewöhnlicher Wasserbeständigkeit und Stärke, wie aus den nachstehend erwähnten Versuchsresultaten hevorgeht.
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Zur Prüfung der Wasserbeständigkeit wurden Scheiben aus nach diesem Verfahren hergestelltem Zement und Sand, im Mischungsverhältnis von i Teil Zement auf 3 Teile Sand, angefertigt ; die Scheiben waren 12'5 nun dick und hatten einen Durchmesser von ungefähr 49 mm. Es wurden ferner ganz gleiche Scheiben angefertigt, bei denen aber Zement verwendet wurde, dessen Gipszusatz nicht mit Tannin oder Gerbstoffsäure behandelt war. Beide Arten von Scheiben wurden 48 Stunden der feuchten Luft ausgesetzt, dann während drei Wochen in Wasser gelegt und schliesslich noch eine Woche lang der feuchten Luft ausgesetzt, wobei die Temperatur des Wassers und der Luft stets auf 15 C gehalten wurde.
Schliesslich wurden dann die Zementscheiben der Wirkung von Wasssr unter einem Druck von 2'25 kg per 6 cm2 ausgesetzt.
Es stellte sich heraus, dass die aus nicht behandeltem Zement hergestellten Scheiben innerhalb 24 Stunden bereits durch und durch nass waren, während bei den Scheiben, bei denen nach dem Verfahren behandelter Zement verwendet worden war, das Wasser nach einem Monat nur höchstens bis zu 1'22 mm durch die Oberflächen gedrungen war. Ähnliche, aber etwas bessere Resultate wurden erzielt, wenn die Scheiben aus I Teil behandeltem Zement zu 2 Teilen Sand hergestellt waren.
Versuche, wonach Zementscheiben aus nach dem Verfahren hergestelltem Zement
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gute Resultate ergeben.
Körper, die aus nach dem Verfahren behandeltem Zement hergestellt waren, haben
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gewöhnlichem Portland-Zement der Fall ist. Als Beispiel soll Folgendes angeführt werden :
Probe-Presskuchen bekannter Art, einerseits aus behandeltem und andrerseits aus
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diesem hergestellten Zementkörper, mehr Zeit brauchten, um die volle Widerstandsfähigkeit zu entwickeln, als die aus gewöhnlichem Zement hergestellten Körper, war die endgültige Widerstandsfähigkeit bei weitem grösser.
Zementproben von behandeltem Zement haben bei dem Le Chatelier-Versuch praktisch keinen Unterschied in der Ausdehnung gegenüber den Zementproben aus gewöhnlichem Zement gezeigt.
Der nach dem Verfahren. hergestellte Portland-Zement besitzt aussergewöhnliche Wasserbeständigkeit, selbst unter verhältnismässig hohem Druck, und ferner bedeutende Zugfestigkeit, während sein Treibwiderstand durch das Verfahren nicht ungünstig beeinflusst wird.
Die Mischungsverhältnisse sind lediglich als Ausführungsbeispiele angegeben, sie können den jeweiligen Verhältnissen entsprechend geändert werden.