CH414436A - Verfahren zur Herstellung von dampfgehärtetem Leichtbeton - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Herstellung    von     dampfgehärtetem    Leichtbeton    Dampfgehärteter Leichtbeton wird bekanntlich  aus wasserreichen Mischungen von     feinverteilten,     kalkreichen,     mineralischen    Bindemitteln, welche vor  zugsweise hydraulisch sind     (Zement,    Hochofen  schlacke, Naturzement und     ähnliches),    und ebenfalls  feinverteiltem     kieselsäurereichem    Material, vorzugs  weise gemahlenem Sand, hergestellt.     Die    Mischung  wird durch Schaum- oder gaserzeugende     Mittel    porös  gemacht.

   Nachdem     sie,    soviel erhärtet ist,     d'ass    sie zu  Blöcken,     Platten    usw.     geschnitten    werden kann, wird  sie einer Härtung in Druckdampf unterzogen, wobei  die kalkreichen Komponenten mit den     kieselsäure-          reichen,    das heisst im allgemeinen Quarz,     chemisch     reagieren.  



  Es. ist bekannt, dass     das    kalkreiche,     vorzugsweise     hydraulische,     Bindemittel    ganz oder teilweise aus  gebranntem Kalk     bestehen    kann. Ebenfalls ist es       bekannt,    dass das     kieselsäurereiche    Material, der  Sand, vor der     Vermahlung    einer Trocknung unter  zogen werden kann.  



  Nach     der    vorliegenden Erfindung     wird    aber ein       überraschend    positiver Effekt erreicht, indem min  destens     ein        Teil,    des     kieselsäurereichen    Materials vor  der Zerteilung bei     einer    Temperatur über 600  C  gebrannt wird. Dieser Brand soll vorzugsweise derart  sein,     dass    die Kieselsäure des Sandes in     eine    ver  schiedene Kristallmodifikation übergeht.

   Dies     be-          deutet,    dass sie     in        a-Quarz        (Umwandlungstemperatur     573  C) oder gegebenenfalls in     ss-Tridymit    (Um  wandlungstemperatur 870  C)     überführt    werden soll.

    Wenn ein Sand, der auf Temperaturen     oberhalb        dieser     Werte erhitzt worden ist, wieder abgekühlt oder kalt  wird, wandeln sich die     Kieselsäuremodifikationen    in  grossem Umfange wieder     in        a-Quarz    um, aber Spuren  von     Hochtemperaturmodifikationen    können zurück  bleiben     (a-Tridymit,        a-Quarz,        ss-    und     y-Tridymit),

       wenn auch in keiner anderen Form als als Gitterstö-         rungen        in    dem     ss-Quarzkristall.    Dadurch     erhält    die  Kieselsäure eine erheblich höhere Reaktionsfähigkeit,  was sich unter anderem     dadurch    äussert, dass bei       der        Leichtbetonherstellung    der     Dampfhärtungsverlauf     schneller und ein Produkt     mit    einer höheren Festig  keit erhalten wird.  



  Nach der Erfindung ist also     ein.    zur Leichtbeton  herstellung verwendeter Sand ganz oder     teilweise    auf  eine Temperatur zu erhitzen, welche höher als die       Bildungstemperatur    des     a-Quarzes,    gegebenenfalls  auch höher als     die    Bildungstemperatur des     a-Tri-          dymites    hegt. Es ist     weniger        zweckmässig,    den Brand  .so weit zu treiben, dass die Kieselsäure mit anderen       gegenwärtigen    Stoffen im grösseren     Umfange    reagiert.

    Die Grenze einer     derartigen    unvorteilhaften     Einwir-          kung    kann bei der Temperatur     gesetzt    werden, bei  welcher     eine        Sinterung        in    dem erhitzten Sand auf  zutreten     beginnt.     



       Ein.        ganz    besonders günstiger Effekt wird dadurch  erreicht, dass der Sand in Gegenwart von Kalk     (Kal-          ziumoxyd,        Kalziumhydroxyd,        Kalziumkarbonat    und  ähnliches) gebrannt wird, wobei, ausser einer Um  wandlung von Kieselsäure in     Hochtemperaturmodifi          kationen,    auch eine     Zersetzung    des Kalkes in     Kal-          ziumoxyd        bewirkt    wird.

   Bei diesem Verlauf wird       natürlich    die oben genannte     Labilisierung    von der       Kristallstruktur    der Kieselsäure und auch offensicht  lich eine gewisse Reaktion von dem     Kalziumoxyd     mit     den        Sandmineralen    erreicht, wobei neue reak  tionsfähige Komponenten     gebildet    werden. Auch     in     diesem Falle ist es weniger zweckmässig, dass der  Brand so weit getrieben wird, dass eine     Sinterung     erreicht wird.  



  Die     Vorteile    der     Erfindung    bezüglich der     Här-          tungsdauer    und der Festigkeit des hergestellten Betons  wird aus den folgenden Vergleichsversuchen ersicht  lich.

             Beispiel   <I>1</I>  Marmormehl wurde auf 875  C     erhitzt    und nach       Abkühlung    zu einer einer     Oberfläche    von     etwa     3200     cm2/g    entsprechenden Feinheit     vermahlen.     Ausserdem wurde     gewöhnlicher    Heidesand zu der  selben     Feinheit    vermahlen.

       Heidesend        derselben     Sorte wurde auf 875  C erhitzt und nach     Abkühlung     zu 3200     cm2/g        vermahlen.        Schliesslich    wurde Heide  sand mit Marmormehl gemischt und die Mischung  dann bei 875  C gebrannt und nach Abkühlung zu  einem Pulver mit     einer        spezifischen        Oberfläche    von  etwa 3200     cm2/g    gemahlen. Eine Analyse des Pulvers  zeigte einen Gehalt an     CaO    von 13,3     %.     



  Aus     diesen        Rohmaterialien    und' gewöhnlichem  Zement wurden drei     Leichtbetonmischungen    mit fol  gender Zusammensetzung gemacht:  A.     25%    Zement,<B>10%</B> gebranntes,     vermahlenes     Pulver und<B>65%</B> nicht gebrannter und     vermahlener          Heidesand.     



  B. 25 % Zement, 10 % gebranntes und vermahle  nes Pulver und     65%        gebrannter    und     vermahlener     Heidesand.  



  C.<B>25%</B> Zement und<B>75%</B> zusammengebrannte  und vermahlene Mischung von Heidesand und  Marmor.  



  Es ist zu beobachten, dass sämtliche drei Mischun  gen beinahe genau ebensoviel Zement,     Kalk    und     Sand     enthalten. Der erhaltene Beton, der bei der     Porosie-          rung    einem     Volumgewicht    von etwa 0,50     kg/cm3     beigebracht wurde, erhielt mit dem erstgenannten  Rezept eine Festigkeit von 28,5     kg/cm2,    mit dem       zweiten    32,5 und mit dem dritten 39,5     kg/cm2.    In  sämtlichen drei     Fällen    wurde das Produkt     im    Wasser  dampf von 10 atü (Atmosphären:

       Überdruck)    24       Stunden        gehärtet.    Der Brand des Sandes ergab also  eine wesentliche Erhöhung der     Festigkeit        des    fertigen  Leichtbetons.  



  Wenn der Brand des Sandes in Gegenwart von  Kalk vorgenommen wurde, war die Festigkeitserhö  hung besonders gross.  



  <I>Beispiel 2</I>  Ein nach den drei oben     genannten    Rezepten       hergestelltes        Leichtbetonprodukt    wurde bei einem       Wasserdampfdruck    von 10 atü von 2 bis 24 Stunden       gehärtet.    Ein nach dem ersten Rezept     hergestelltes     Produkt,     also    ohne irgendeinen Brand des Sandeis,  hatte nach einer     zweistündigen    Dampfhärtung eine  Festigkeit von 6     kg/em2,    nach 5 Stunden 10     kg/cm2,     10 Stunden 16     kg/cm=,

      15 Stunden 20     kg/cm@    und  20 Stunden 24     kg/cm2.    Entsprechende     Wertpaare    für  ein nach dem Rezept B     hergestelltes    Produkt waren:  Nach 2     Stunden    8     kg/cm2,    nach 5 Stunden 16     kg/cm2,     10 Stunden 26     kg/cm2,    15 Stunden 30     kg/cm2    und  20 Stunden 32     kg/cm2.       Mit Rezept C wurden schliesslich die folgenden  Werte erhalten:

   Nach 2 Stunden 15     kg/cm2,    nach 5       Stunden    24     kg/cm',    nach 10 Stunden 35     kg/cm2,     nach 15 Stunden 38,5     kg/cm2    und nach 20 Stunden  32     kg/cm2.     



  Es ist also     ersichtlich,    dass das Produkt aus dem  zusammengebrannten     Sand-Kalkmaterial    und aus  gebranntem Sand eine wesentlich schnellere Festig  keitserhöhung als das Vergleichsmaterial zeigt. Der  Versuch bestätigt also,     d'ass    die     Erfindung    eine Ver  kürzung der zur Dampfhärtung erforderlichen Dauer       ermöglicht,    was von grosser Bedeutung für die Wirt  schaftlichkeit einer Anlage ist.  



  Eine besonders interessante Anwendung der Er  findung     wird    erbracht, wenn die Natur selbst     einen     mit     Kalk    verunreinigten Sand liefert, welcher für  ein schlechtes Rohmaterial für die, Herstellung von  Leichtbeton gehalten wird. Die Methode ist z. B. mit       grösstem    Erfolg auf einen mit     Koralleresten    um etwa  <B>1</B>4 %     verunreinigten    Sand'', einen 8 % gebrochene  Schneckenschalen enthaltenden Sand und einen al  pinen Sand mit 28     %    schwach     dolomitischem    Kalk  stein probiert worden.

   Wenn es versucht wurde,  Leichtbeton aus solchen Sandsorten     ganz    einfach  dadurch herzustellen,     d'ass    sie vermahlen und mit  Zement oder     ähnlichem    versetzt wurden, wurden       ausserordentlich    kleine     Festigkeiten    erhalten. Nach  einem erfindungsgemässen Brand wurde dagegen ein  sehr     günstiges    Rohmaterial erhalten und der für die       Leichtbetonmischung    erforderliche     Bindemittelzusatz     konnte im allgemeinen um eine der in dem gebrannten  Sand eingehenden     CaO-Menge    entsprechende Quanti  tät     vermindert    werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von dampfgehärtetem Leichtbeton, wobei ein kalkreiches Bindemittel und ein kieselsäurereiches Material fein zerteilt und in Wasser zusammen mit Schaum- oder gaserzeugenden Mitteln geschlämmt werden, dadurch gekennzeichnet, *dass mindestens ein Teil des kieselsäurereichen Ma terials vor der Zerteilung bei einer Temperatur von über 600 C gebrannt wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das kieselsäurereiche Material vor seiner Zerkleinerung in Gegenwart von Kalk, bei spielsweise Kalziumkarbonat enthaltenden Verbin dungen, gebrannt wird. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das kieselsäurereiche Material bei wenigstens 825 C gebrannt wird.