CH678423A5 - - Google Patents

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Publication number
CH678423A5
CH678423A5 CH3238/89A CH323889A CH678423A5 CH 678423 A5 CH678423 A5 CH 678423A5 CH 3238/89 A CH3238/89 A CH 3238/89A CH 323889 A CH323889 A CH 323889A CH 678423 A5 CH678423 A5 CH 678423A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
water
hydraulic binder
switching
cement
concrete
Prior art date
Application number
CH3238/89A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Nomachi
Hiroshi Yokoyama
Shigeki Yoshida
Yoshiro Yoshizaki
Original Assignee
Sandoz Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP17724489A external-priority patent/JPH02167847A/ja
Application filed by Sandoz Ag filed Critical Sandoz Ag
Publication of CH678423A5 publication Critical patent/CH678423A5/de

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/48—Clinker treatment
    • C04B7/51—Hydrating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Description

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an
CH678423 A5
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines modifizierten hydraulischen Bindemittels, dadurch gekennzeichnet, dass man a) Teilchen eines trockenen hydraulischen Bindemittels in Pulverform einheitlich in einem Behälter verwirbelt, indem sie senkrecht zur Fallrichtung in Rotation gebracht werden,
b) diese Teilchen gleichzeitig mit 0,1 bis 10 Gewichtsteilen Wasser (pro 100 Gewichtsteilen hydraulisches Bindemittel) besprüht, und e) die Teilchen und das Wasser mittels Scherkräften intensiv vermischt, wobei entweder das hydraulische Bindemittel oder das Wasser gegebenenfalls ein Betonzusatzmittel enthalten können.
Dre durch Rotation und Reibung in der Mischvorrichtung verursachten Scherkräfte über die Oberfläche der Teilchen bewirken eine gleichmässige Bildung von Zementhydratationsprodukten auf dieser Oberfläche. Sie werden vorzugsweise mit einem im Behälter eingeordneten Rotor bewerkstelligt, der hervorstehende Stifte oder Bolzen trägt.
Eine bevorzugte Anwendung der erfindungsgemässen Behandlung besteht darin, dass man bei der Herstellung von Mörtel und/oder Beton zwischen der Behandlung und der Verarbeitung des modifizierten Bindemittels einen Zeitraum von mindestens 3 Minuten verstreichen lässt.
Als hydraulisches Bindemittel kommen alle gängigen Zemente, wie Portlandzement, Aluminatzement, Puzzolanzement und schnell härtende Zemente in Frage und es können die bekannten Zusatzstoffe, wie Flugasche, gemahlene Schlacke und Siiica fume eingesetzt werden. Das hydraulische Bindemittel kann ausserdem bereits vor der Behandlung mit Wasser ein Betonzusatzmittel, wie Verflüssiger, Luftporenbildner und dgl. enthalten.
Beispiele von geeigneten Verflüssigern (Wasser reduzierenden Mitteln) sind Gluconate, Glucohepto-nate, Ligninsulfonate, Dextrin, Kondensationsprodukte von Formaldehyd mit Naphthalinsulfonat oder Melaminsulfonat, Polystyrolsulfonate, Hydroxypolyacrylate, Copolymere von ungesättigten (Di)carbonsäuren und Olefinen, Copolymere von (Meth)acrylsäureestern mit Polyalkylenglykolen und (Meth)acrylsäuren, Weitere Zusatzmittel sind Verzögerer und Beschleuniger der Erstarrung, Verstärker, Pigmente, usw.
Solche Zusatzmittel werden in den üblichen Mengen (bei Verflüssigern vorzugsweise 0,1 bis 1%, noch besser 0,2 bis 0,5% der Trockensubstanz) eingesetzt.
Die erfindungsgemässe Behandlung wird vorzugsweise in kontinuierlicher Weise durchgeführt und zwar in einem kontinuierlichen Mischer. Eine geeignete Vorrichtung ist der von der Firma Pacific Machi-nery Engineering Co., Ltd. in Tokyo mit der Bezeichnung SPM-25D hergestellte Spiral Pin Mixer. Eine schematische Darstellung der Funktionsweise dieser Vorrichtung ist in Fig. 1 illustriert. Dabei wird das hydraulische Bindemittel in Pulverform durch den Eingang 1 eingebracht und nach der Behandlung durch den Ausgang 2 entleert. Durch Leitung 3 wird das Wasser zugeführt und durch die schmale Öffnung 4 auf das Pulver gesprüht. Durch die schnelle Drehung des Rotors 5 wird die Mischung in Rotation versetzt und in die Zone 6 verdrängt, wo sie mit den Stiften 7 in Berührung gebracht wird. Die erzeugte Rotation bewirkt zusammen mit der durch Berührung mit den Stiften verursachten Verwirbelung die erwünschten Scherkräfte über die Oberfläche der Teilchen.
Vorzugsweise wird die Behandlung derart vorgenommen, dass 0,5 bis 5, noch besser 0,5-2 Gewichtsprozent Wasser aufgenommen wird.
Mit einem hydraulischen Bindemittel, das erfindungsgemäss behandelt worden ist, können bei dessen weiterer Verarbeitung mehrere Vorteile erreicht werden. Im Vergleich zu einem unbehandelten Bindemittel kann für die Herstellung von Mörtel oder Beton weniger Wasser eingesetzt werden, um die gleiche Verarbeitbarkeit zu erhalten, d.h. die Fiiesseigenschaften werden verbessert und man erhält bessere Festigkeiten bzw. man braucht weniger Bindemittel für die gleiche Festigkeit. Dadurch wird die Verarbeitbarkeit verlängert und das Ausbluten sowie das Schrumpfen verringert.
Es hat sich auch gezeigt, dass das Bindemittel zum Teil durch mineralische Zusatzstoffe, welche billiger sind und als Abfallstoffe zur Verfügung stehen (z.B. Flugasche und gemahlene Hochofenschlacke), ersetzt werden kann, ohne die Anfangsfestigkeit zu beeinträchtigen. Andererseits kann auch schnell härtender Zement verwendet werden, weil die Erstarrung verzögert wird.
Mörtel und Beton, die mit einem erfindungsgemäss behandelten Bindemittel hergestellt werden, können aufgrund dieser verbesserten Eigenschaften in den verschiedensten Bereichen von Hoch- und Tiefbau eingesetzt werden und zeigen ihre Vorteile vor allem unter extremen Belastungen durch Wetter und Umwelteinflüssen.
Die folgenden Beispiele erläutern die erfindungsgemässe Behandlung anhand verschiedener hydraulischer Bindemittel, die jeweils in einem «Spiral Pin Mixer» Modell SPM-25D der Firma Pacific Machinery & Engineering Co., Ltd. mit Wasser bzw. einer wässrigen Lösung von Zusatzmitteln kontinuierlich gesprüht werden. Die eingesetzten Mengen und die Testergebnisse mit den aus diesen Bindemitteln hergestellten Mörteln bzw. Beton sind in den Tabellen 1 bis 3 angegeben.
In allen Fällen ist die Zugabegeschwindigkeit so eingestellt, dass 1 Gewichtsprozent Wasser auf 100 Prozent Bindemittel aufgenommen wird, und eine Entnahme nach verschiedenen Zeitabständen (jeweils
2
CH678423A5
nach 5 min bis zu 160 min hat ergeben, dass der Brennverlust nach JIS R 5202 (Hethod for Chemical Analysis of Portland Cement) bei Portlandzement unverändert ca. 2,0-2,4 (Durchschnitt 2,18 mit Standardabweichung 0,142) beträgt.
Als Bindemittel werden die folgenden Zementarten eingesetzt:
5
A High early strength Portland cement (Nihon Cement Co.)
B Ultra rapid hardening cement (Jet cement type A, Sumitomo Cement Co.)
C High early strength Portland cement (Mitsubishi Mining & Cement Co., Ltd.)
10 Als Zusatzmittel werden eingesetzt:
a Kondensationsprodukt von ß-Naphthalinsulfonat (Natriumsalz) und Formaldehyd (32,43%ige Lösung)
ß Natriumglukonat
15 y Calciumligninsuifonat
S Dextrin s Kondensationsprodukt von Melaminsulfonat und Formaldehyd
20
60
65
Als Aggregat werden jeweils eingesetzt: bei den Beispielen 1-3 und 30-61:
Î Shizuoka Préfecture Oi river System pit sand
(FM 2,71%, specific gravity 2,63)
Tokyo Ohme greyvacke crushed stone
(FM 6,78%, specific gravity 2,65)
im Verhältnis 42/58 bei den Beispielen 30-37 und 47-61 30 im Verhältnis 45/55 bei den Beispielen 38-41 im Verhältnis 43/57 bei den Beispielen 42-43 im Verhältnis 40/60 bei den Beispielen 44-46
bei den Beispielen 4-29 (Sand/Zement-Verhältnis 2,75) und 62-82 (Sand/Zement-Verhältnis 2,5): Oi River System pit sand (FM 2,57X, Absorption 1,57%, specific gravity 2,65)
35 Die verwendete Flugasche wird von der Firma EPDC Fly Ash Co., Ltd. hergestellt und hat eine spezifische Dichte 2,19 und Feinheit 2880 cm2/g.
Die verwendete Hochofenschlacke wird in zwei verschiedenen Feinheiten von der Firma Nippon Steel Corp. geliefert:
1) Feinheit 3700 cm2/g mit spez. Dichte 2,94 40 2) Feinheit 9700 cm2/g mit spez. Dichte 2,89
45
50
55
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Tabelle 1
Beispiel Zement
Zugabe In Mixer
Zusatzmittel
Zeitpunkt
Wasser/Zement
Fliesswerte nach
Druckfestigkeit in kg/cm2 na
Zement
Wasser
(% Trockengewicht derZugabe
Verhältnis in %
JISR5201
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kg/min g/mîn auf Zement)
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B
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-
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beim Anmachen
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B
-
0,15 ß
beim Anmachen
58
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273
343
12
B
14,17
141,7
0,1 ß
beim Anmachen
47
196
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13
B
14,17
141,7
0,15 ß
beim Anmachen
46
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548
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B
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0,25 y beim Anmachen
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48
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B
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beim Anmachen
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B
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B
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B
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B
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400C
400C
400C
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315C
135C
315C
135C
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Zusatzstoff kg/m3
Zugabe in Mixer Zement kg/mln
Wasser g/mln
Zusatzmittel {% Trockengewicht von Zement)
Zeitpunkt derZugabe
Wasser/Zement Verhältnis in %
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0,48 a beim Anmachen
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277,5
0,48 a beim Anmachen
28,0
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0,48 a beim Anmachen
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-
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0,48 a beim Anmachen
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0,48 a beim Anmachen
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96 Flugasche
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0,48 a mit Wasser
35,9
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128 Flugasche
18,75
277,5
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0,48 a beim Anmachen
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277,5
0,48 a beim Anmachen
27,6
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0,48 a beim Anmachen
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Tabelle 3 (alle mit Zement-Typ 0)
Beispiel
Zugabein Mixer Zement kg/mln
Wasser g/min
Zelt bis zur Verarbeitung
Zusatzmittel (% Trockengewicht von Zement)
Zeltpunkt der Zugabe
Wasser-Zement Verhältnis in %
Fliesswerteinmm (JISR5201)
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«
-
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179
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3 min
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38
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5 min
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Im Wasser
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277,5
3 min
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5 min
0,48 a beim Anmachen
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74
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1 min
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Im Zement
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174
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277,5
3 min
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0,48 a
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183
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7 min
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0,48 a
Im Zement
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18,75
277,5
24 h
0,48 a im Zement
38
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CH678 423 A5

Claims (10)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines modifizierten hydraulischen Bindemittels, dadurch gekennzeichnet, dass man a) Teilchen eines trockenen hydraulischen Bindemittels in Pulverform einheitlich in einem Behälter verwirbelt, indem sie senkrecht zur Fallrichtung in Rotation gebracht werden,
b) diese Teilchen gleichzeitig mit 0,1 bis 10 Gewichtsteilen Wasser, pro 100 Gewichtsteilen hydraulisches Bindemittel, besprüht und c) die Teilchen und das Wasser mittels Scherkräften intensiv miteinander vermischt,
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass entweder das hydraulische Bindemittel oder das Wasser ein Betonzusatzmittel enthalten.
3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scherkräfte mit einem im Behälter angeordneten Rotor, der hervorstehende Stifte oder Bolzen trägt, bewerkstelligt werden.
4. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als hydraulisches Bindemittel Portlandzement oder schnell härtender Zement eingesetzt wird.
5. Verfahren gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Bindemittel mit einem Zusatzstoff gestreckt wird.
6. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Bindemittel mit einer wässrigen Lösung eines Betonzusatzmittels besprüht wird.
7. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Bindemittel vor der Behandlung mit einem Betonzusatzmittel vermischt wird.
8. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass 0,5 bis 2 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels aufgenommen wird.
9. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung kontinuierlich durchgeführt wird.
10. Anwendung des Verfahrens gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Herstellung von Mörtel und/oder Beton, dadurch gekennzeichnet, dass man das hydraulische Bindemittel nach der Behandlung mindestens 3 Minuten lang ruhen lässt, bevor es zur Herstellung von Mörtel und/oder Beton weiterverarbeitet wird.
7
CH3238/89A 1988-09-09 1989-09-06 CH678423A5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22477788 1988-09-09
JP4803089 1989-02-28
JP17724489A JPH02167847A (ja) 1988-09-09 1989-07-11 改質された粉状セメント組成物の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH678423A5 true CH678423A5 (de) 1991-09-13

Family

ID=27293167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH3238/89A CH678423A5 (de) 1988-09-09 1989-09-06

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5236501A (de)
AT (1) AT395315B (de)
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