CH704292A2 - Verfahren zum Zementieren calciumarmer Flugaschen bei Raumtemperatur. - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine calciumarme Zementzusammensetzung mit einem Calciumoxidgehalt von 10 Gew.-% oder weniger, die bei Raumtemperatur zu einem calciumarmen Zementmaterial ausgehärtet werden kann und die eine calciumarme Flugasche, ein alkalisches Mittel sowie ein Reguliermittel enthält, wobei die calciumarme Flugasche einen Calciumoxidgehalt von 10 Gew.-% oder weniger aufweist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials mit folgenden Schritten: Bereitstellen einer calciumarmen Flugasche (Flugaschen der Klasse F) mit einem Calciumoxidgehalt von 10 Gew.-% oder weniger, Bereitstellen eines alkalischen Mittels, Bereitstellen eines Reguliermittels sowie Vermischen und Ruhenlassen der bereitgestellten Materialien bei Raumtemperatur zur Bildung eines calciumarmen Zementmaterials.
Description
Gebiet der Erfindung
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine bei Raumtemperatur aushärtbare, calciumarme Zementzusammensetzung mit calciumarmen Flugaschen als Hauptkomponente und ein Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials.
Technischer Hintergrund
[0002] Flugaschen entstehen als Nebenprodukt in Wärmekraftwerken. Global werden jährlich ca. 500 Mio. Tonnen Flugaschen abgegeben. In China liegt die jährliche Emission bei 160 Mio. Tonnen und lediglich ca. 15% davon wird wiederverwertet. Eine grosse Restmenge wird als Feststoffabfall vor Ort gelagert oder vergraben, was nicht nur enorme Bodenressourcen belegt, sondern auch zu schwerwiegenden Umweltverschmutzungen führt.
[0003] Flugaschen erweisen sich sowohl chemisch als auch physikalisch als nutzbringend. Die Ersetzbarkeit von Flugaschen für die Produktion von Baumaterialien ist bereits allgemein bekannt. Bei der Herstellung eines alkaliaktivierten Zements (alkali-activated cement) mit Flugaschen als primäres Bindemittel ist das Verfahren bekannt, Flugaschen der Klasse F mit Natriumsilikat (Wasserglas) und Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid zu vermischen. Die Mischung verhärtet sich jedoch erst dann, wenn sie einer stundenlangen Katalyse unter hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Denn Flugaschen der Klasse F weisen einen niedrigen Calciumoxidgehalt auf, was eine Aushärtung bei Raumtemperatur unmöglich macht. Gemäss einer Analyse der kristallinen Phase durch XRD setzt sich ein so entstandener alkaliaktivierter Zement vor allem aus Zeolithen (zeolite: Na2Al2Si3O10) zusammen. In alternativer Ausführung müssen zur Erhöhung des Calciumgehalts in Flugaschen Metakaoline (metakaolin) oder Schlacke (slag) oder Gips und andere kalkhaltige Substanzen zugegeben werden, um eine Aushärtung bei Raumtemperatur zu ermöglichen. Dies gilt insbesondere bei der Herstellung eines alkaliaktivierten Zements mit Flugaschen der Klasse F (Calciumoxidgehalt niedriger als 10%).
[0004] Darüber hinaus zeichnen sich gewöhnliche Zementmaterialien durch hohen Kalziumgehalt und schlechte Säure- bzw. Feuerbeständigkeit aus und eignen sich nicht als Baustoffe, die in einer sauren Umgebung oder unter hohen Temperaturen eingesetzt werden sollen. So müssen beispielsweise vorgefertigte Abflussrohre zusätzlich mit Tonerdeschmelzzement beschichtet werden, um ihre Säurebeständigkeit zu verbessern. Damit sind jedoch zusätzliche Kosten verbunden. Schliesslich kommen Betone im Brandfall bei ca. 400°C zum Zerfall und erfahren dabei einen sprunghaften Abfall der Festigkeit.
Offenbarung der Erfindung
[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere darin, eine calciumarme Zementzusammensetzung mit calciumarmen Flugaschen (Flugaschen der Klasse F) als Hauptkomponente anzugeben, welche zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials bei Raumtemperatur geeignet ist und mit der der wirtschaftliche Wert calciumarmer Flugaschen gesteigert werden kann.
[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht auch darin, ein Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials aus calciumarmen Flugaschen bei Raumtemperatur anzugeben.
[0007] Als calciumarme Flugasche werden vorzugsweise Flugaschen der Klasse F eingesetzt. Als Raumtemperatur wird eine Temperatur vorzugsweise, aber nicht unbedingt von unter 35°C gewählt.
[0008] Die calciumarme Zementzusammensetzung der vorliegenden Erfindung, welche einen Calciumoxidgehalt von 10 Gew.-% oder weniger aufweist, enthält eine calciumarme Flugasche, ein alkalisches Mittel sowie ein Reguliermittel, wobei die calciumarme Flugasche bezüglich der calciumarmen Zementzusammensetzung einen Gewichtsanteil von mehr als 30% ausmacht. Die calciumarme Flugasche weist einen Calciumoxidgehalt von 10 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 5 Gew.-% oder weniger, und einen Feinheitsgrad von 2000 cm<2>/gw bis 8000 cm<2>/gw auf. Das alkalische Mittel ist aus der Gruppe bestehend aus Erdalkalihydroxid, Alkalihydroxid, Natriummetasilikat und Natriumsilikat (Sodium Silicate: Na2SiO3, als Natronwasserglas bekannt, dessen wässrige Lösung auch als Wasserglas) oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt. Als alkalisches Mittel wird vorzugsweise Natriumhydroxid eingesetzt.
[0009] Das Reguliermittel ist aus der Gruppe bestehend aus Metalloxidcarbonat, -sulfat, -nitrat, -phosphat, Aluminiumhydroxid oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt. Dabei ist das Metalloxidcarbonat aus der Gruppe bestehend aus Magnesium-, Kalium-, Ammonium-, Natriumcarbonat oder einer Zusammensetzung daraus, das Metalloxidsulfat aus der Gruppe bestehend aus Mangan(II)-, Kupfer-, Cobalt(II)-, Eisen(II)-, Zinksulfat oder einer Zusammensetzung daraus, das Metalloxidnitrat aus der Gruppe bestehend aus Kupfer-, Eisennitrat oder einer Zusammensetzung daraus und das Metalloxidphosphat aus der Gruppe bestehend aus Natrium-, Zinkphosphat oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt.
[0010] Ferner weist die calciumarme Zementzusammensetzung ein Fluorsilikat auf, bei dem es sich vorzugsweise um Natriumfluorsilikat (Na2SiF6) handelt.
[0011] Weiters enthält die calciumarme Zementzusammensetzung einen Abbindebeschleuniger, bei dem es sich vorzugsweise um Triethanolamin handelt.
[0012] Weiters enthält die calciumarme Zementzusammensetzung ein Entwässerungsmittel, bei dem es sich vorzugsweise um Lignocellulose handelt.
[0013] Gemäss einer Analyse der kristallinen Phase durch XRD besteht das calciumarme Zementmaterial, das bei der Aushärtung der erfindungsgemässen calciumarmen Zementzusammensetzung bei Raumtemperatur entsteht, vor allem aus Mulliten (Al6Si2O13).
[0014] Das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials umfasst folgende Schritte: Bereitstellen einer calciumarmen Flugasche mit einem Calciumoxidgehalt von 10 Gew.-% oder weniger, wobei die calciumarme Flugasche zusätzlich derart gemahlen wird, dass ein Feinheitsgrad von 2000 cm<2>/gw bis 8000 cm<2>/gw vorliegt; Bereitstellen eines alkalischen Mittels; Bereitstellen eines Reguliermittels sowie Vermischen und Ruhenlassen der bereitgestellten Materialien bei Raumtemperatur zur Bildung eines calciumarmen Zementmaterials. Weiters umfasst das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials Schritte zum Bereitstellen eines Fluorsilikats, eines Abbindebeschleunigers und eines Entwässerungsmittels vor dem Mischschritt.
Darstellung der Abbildungen
[0015] Dabei zeigen
<tb>ABB 1<sep>ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemässen Ausführungsbeispiels,
<tb>ABB 2A<sep>ein Diagramm der kristallinen Phase der durch XRD analysierten Mullite,
<tb>ABB 2B<sep>ein Diagramm der kristallinen Phase eines durch XRD analysierten calciumarmen Zementmaterials, das bei der Aushärtung einer erfindungsgemässen calciumarmen Zementzusammensetzung bei Raumtemperatur entsteht,
<tb>ABB 2C<sep>ein XRD-Diagramm der kristallinen Phase eines durch bekannte Verfahren erzeugten alkaliaktivierten Zementmaterials, dessen Aushärtung erst nach einer stundenlangen Katalyse unter hohen Temperaturen erfolgt und
<tb>ABB 3<sep>Ergebnisse einer Druckfestigkeitsprüfung für das aus einer erfindungsgemässen calciumarmen Zementzusammensetzung bei Raumtemperatur hergestellte calciumarme Zementmaterial.
[0016] Aus der erfindungsgemässen calciumarmen Zementzusammensetzung kann bei Raumtemperatur ein calciumarmes Zementmaterial hergestellt werden, das vor allem aus Mulliten (mullite, Al6Si2O13) besteht. Als Raumtemperatur kann eine Temperatur vorzugsweise, aber nicht unbedingt von unter 35°C, also auch eine beliebige natürliche ungeheizte Umgebungstemperatur gewählt werden. Die calciumarme Zementzusammensetzung enthält eine calciumarme Flugasche, ein alkalisches Mittel sowie ein Reguliermittel. Dabei beträgt der Gehalt der calciumarmen Flugasche zwischen 30 Gew.-% und 95 Gew.-% und der Calciumoxidgehalt liegt bei 10 Gew.-% oder weniger. Die calciumarme Flugasche weist einen Calciumoxidgehalt von 10 Gew.-% oder weniger auf. Bei der Flugasche handelt es sich insbesondere um feine Partikel, die in einem Kohlekraftwerk entstehen, mit den Abgasen aus der Brennkammer austreten und von einer Staubsaugevorrichtung gesammelt werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden Flugaschen der Klasse F eingesetzt, nämlich eine Flugasche, die einen Calciumoxidgehalt von 10 Gew.-% oder weniger aufweist. In einem weiter bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die calciumarme Flugasche einen Calciumoxidgehalt von 5 Gew.-% oder weniger und einen Feinheitsgrad von vorzugsweise 2000 cm<2>/gw bis 8000 cm<2>/gw auf. Insbesondere lässt sich zur Vergleichmässigung der calciumarmen Flugasche deren Feinheitsgrad durch geeignete Verfahren wie Mahlen auf 2000 cm<2>/gw bis 8000 cm<2>/gw erhöhen, um die Aushärtung des Zementmaterials zu unterstützen.
[0017] Das alkalische Mittel liegt in einem Gewichtsanteil von 0,1% bis 55% vor und ist aus der Gruppe bestehend aus Erdalkalihydroxid, Alkalihydroxid, Natriummetasilikat und Natriumsilikat (Sodium Silicate: Na2SiO3, als Natronwasserglas bekannt, dessen wässrige Lösung auch als Wasserglas) oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt. Als alkalisches Mittel wird vorzugsweise Natriumhydroxid eingesetzt. Dabei wirkt das alkalische Mittel als Aktivierungsmittel. Im Einzelnen umfasst die Aushärtung des Zementmaterials eine Hydratisierung der calciumarmen Zementzusammensetzung, bei der das pulverförmige Material beim Kontakt mit Wasser auf seiner Oberfläche einen wasserunlöslichen Zement bildet, was zur Unterbrechung der Reaktion führen kann. Ein alkalisches Mittel ist dann in der Lage, diesen oberflächlichen Zement durch Erosion zu entfernen, damit das pulverförmige Material freiliegt und weiter mit Wasser reagieren kann. Ferner sorgen die Metallionen in einem alkalischen Mittel für einen Ladungsausgleich, was zur Ausbildung eines 3D-Zements aus dem Pulver beiträgt.
[0018] Das Reguliermittel liegt in einem Gewichtsanteil von 0,1% bis 30% vor und ist aus der Gruppe bestehend aus Metalloxidcarbonat, -sulfat, -nitrat, -phosphat, Aluminiumhydroxid oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt. Insbesondere dient das Reguliermittel zum Auslösen und Beschleunigen der Bildung eines Zementmaterials. Das Metalloxidcarbonat ist aus der Gruppe bestehend aus Magnesium-, Kalium-, Ammonium-, Natriumcarbonat oder einer Zusammensetzung daraus, das Metalloxidsulfat aus der Gruppe bestehend aus Mangan(II)-, Kupfer-, Cobalt(II)-, Eisen(II)-, Zinksulfat oder einer Zusammensetzung daraus, das Metalloxidnitrat aus der Gruppe bestehend aus Kupfer-, Eisennitrat oder einer Zusammensetzung daraus und das Metalloxidphosphat aus der Gruppe bestehend aus Natrium-, Zinkphosphat oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt.
[0019] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die calciumarme Zementzusammensetzung ferner einen Anteil an Fluorsilikaten von 0,1 Gew.-% bis 20 Gew.-% auf. Bei dem Fluorsilikat handelt es sich vorzugsweise um Natriumfluorsilikat. Dabei dient das Fluorsilikat dazu, einen ergänzenden Anteil von Siliziumdioxiden bereitzustellen. Weiters enthält die calciumarme Zementzusammensetzung einen Abbindebeschleuniger mit einem Anteil von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-%. Bei dem Abbindebeschleuniger handelt es sich vorzugsweise um Triethanolamin. Der Abbindebeschleuniger dient dazu, die Bildung des Zementmaterials weiter zu beschleunigen. Weiters enthält die calciumarme Zementzusammensetzung ein Entwässerungsmittel mit einem Anteil von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-%. Als Entwässerungsmittel wird vorzugsweise Lignocellulose gewählt.
[0020] Gegenüber dem Stand der Technik besteht die erfindungsgemässe calciumarme Zementzusammensetzung aus calciumarmen Flugaschen als Hauptkomponente, wobei ein calciumarmes Zementmaterial auch bei Raumtemperatur hergestellt werden kann, ohne dass Metakaoline oder Schlacke oder pulverförmiger Salpeter oder Gips und andere kalkhaltige aktive (reaktive), insbesondere pulverförmige Substanzen zugegeben werden müssen. Dadurch gewinnen calciumarme Flugaschen an wirtschaftlichem Wert. Ausserdem zeichnet sich ein erfindungsgemäss hergestelltes calciumarmes Zementmaterial durch bessere Säure- bzw. Feuerbeständigkeit aufgrund des niedrigen Kalkgehalts der erfindungsgemässen calciumarmen Zementzusammensetzung aus und kann bei Baustrukturen eingesetzt werden, die hohe Anforderungen an Säure- und Hitzebeständigkeit stellen. So muss beispielsweise ein aus diesem calciumarmen Zementmaterial vorgefertigtes Abflussrohr nicht zusätzlich mit Tonerdeschmelzzement beschichtet werden, da es selbst eine ausreichende Säurebeständigkeit aufweist. Somit werden entsprechende Kosten eingespart. Gleiches gilt auch für feuerfeste Baustoffe.
[0021] Wie in ABB 1 gezeigt ist, umfasst das Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials der vorliegenden Erfindung beispielsweise folgende Schritte.
[0022] In einem Schritt 1010 wird eine calciumarme Flugasche in einem Anteil von 30 Gew.-% bis 95 Gew.-% bereitgestellt, die einen Calciumoxidgehalt von 10 Gew.-% oder weniger aufweist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine gemahlene Flugasche mit einem Feinheitsgrad von 2000 cm<2>/gw bis 8000 cm<2>/gw und einem Gewichtsanteil an Calciumoxiden von 5% oder weniger bereitgestellt.
[0023] In einem Schritt 1030 wird ein alkalisches Mittel in einem Anteil von 0,1 Gew.-% bis 55 Gew.-% bereitgestellt, das aus der Gruppe bestehend aus Erdalkalihydroxid, Alkalihydroxid, Natriumsilikat, Natriummetasilikat oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird als alkalisches Mittel Natriumhydroxid eingesetzt.
[0024] In einem Schritt 1050 wird ein Reguliermittel in einem Anteil von 0,1 Gew.-% bis 30 Gew.-% bereitgestellt, das aus der Gruppe bestehend aus Metalloxidcarbonat, -sulfat, -nitrat, -phosphat, Aluminiumhydroxid oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird als Reguliermittel Metalloxidcarbonat oder Metalloxidsulfat eingesetzt.
[0025] In einem Schritt 1070 werden zur Bildung eines calciumarmen Zementmaterials die bereitgestellten Materialien bei Raumtemperatur gemischt und ruhen gelassen. Eine Analyse der kristallinen Phase ergibt, dass das calciumarme Zementmaterial, das bei der Aushärtung einer erfindungsgemässen calciumarmen Zementzusammensetzung bei Raumtemperatur entsteht, vor allem aus Mulliten (mullite, Al6Si2O13) besteht. ABB 2Azeigt ein Diagramm der kristallinen Phase der durch XRD analysierten Mullite (mullite, Al6Si2O13), wobei M für Mullite steht. ABB 2B zeigt ein Diagramm der kristallinen Phase eines durch XRD analysierten calciumarmen Zementmaterials, das bei der Aushärtung einer erfindungsgemässen calciumarmen Zementzusammensetzung bei Raumtemperatur entsteht. Aus einer Analyse der kristallinen Phase bzw. einem Vergleich von ABB 2A mit ABB 2B ergibt sich, dass die kristalline Phase des calciumarmen Zementmaterials, das bei der Aushärtung einer erfindungsgemässen calciumarmen Zementzusammensetzung bei Raumtemperatur entsteht, mit der der Mullite übereinstimmt, und folglich ein so erzeugtes calciumarmes Zementmaterial vor allem aus Mulliten besteht.
[0026] ABB 2C zeigt ein XRD-Diagramm der kristallinen Phase eines durch bekannte Verfahren erzeugten alkaliaktivierten Zementmaterials, dessen Aushärtung erst nach einer stundenlangen Katalyse unter hohen Temperaturen erfolgt, wobei CH für Chabasit (chabazite), P für Na-Pl bzw. Gismondin (gismondine), N für Hydrosodalith (hydroxysodalite), A für Zeolith A (Linde Type A), Q für Quarz (quartz), M für Mullit (mullite) und H für Hämatit (hematite) steht. Daraus ergibt es sich, dass ein derartiges Zementmaterial zum grössten Teil aus Zeolithen (zeolite) besteht.
[0027] Gemäss ABB 1 umfasst das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials vorzugsweise ferner folgende Schritte:
[0028] In einem Schritt 1061 wird ein Fluorsilikat, vorzugsweise Natriumfluorsilikat, in einem Anteil von 0,1 Gew.-% bis 20 Gew.-% bereitgestellt.
[0029] In einem Schritt 1062 wird ein Abbindebeschleuniger, vorzugsweise Triethanolamin, in einem Anteil von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% bereitgestellt.
[0030] In einem Schritt 1063 wird ein Entwässerungsmittel, vorzugsweise Lignocellulose, in einem Anteil von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-% bereitgestellt. Es sei besonders darauf hingewiesen, dass die Schritte 1010, 1030, 1050, 1061, 1062 und 1063 in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können, wenn nur alle genannten Materialien vor dem Schritt 1070 bereitgestellt werden.
[0031] Im Folgenden wird auf die Druckfestigkeit des aus einer erfindungsgemässen calciumarmen Zementzusammensetzung bei Raumtemperatur hergestellten calciumarmen Zementmaterials eingegangen. Dabei werden in Tabellen 1 und 2 jeweils ein beispielhaftes Mischverhältnis 1 und 2 für die calciumarme Zementzusammensetzung angegeben und in ABB 3die Ergebnisse einer Druckfestigkeitsprüfung für ein aus dieser Zusammensetzung bei Raumtemperatur hergestelltes calciumarmes Zementmaterial wiedergegeben.
Tabelle 1 (Mischverhältnis 1)
[0032]
<tb><sep>Calciumarme Flugasche<sep>Natriumhydroxid<sep>Natriumsilikat<sep>Magnesium-carbonat<sep>Natriumfluorsilikat<sep>Total
<tb>Anteil
in%<sep>57,4%<sep>2,1%<sep>31,9%<sep>5,7%<sep>2,9%<sep>100%
Tabelle 2 (Mischverhältnis 2)
[0033]
<tb><sep>Calciumarme Flugasche<sep>Natriumhydroxid<sep>Natriumsilikat<sep>Mangan(II)-sulfat<sep>Natriumfluorsilikat<sep>Triethanol-amin<sep>Total
<tb>Anteil
in %<sep>58,2%<sep>2,1%<sep>32,4%<sep>4,1%<sep>2,9%<sep>0,3%<sep>100%
[0034] Wie aus ABB 3 hervorgeht, wird bei dem calciumarmen Zementmaterial, das aus einer calciumarmen Zementzusammensetzung mit dem Mischverhältnis gemäss Tabelle 1 bzw. 2 bei Raumtemperatur hergestellt wurde, nach 28 Tagen eine Druckfestigkeit von über 20 MPa erreicht. Mit anderen Worten besitzt es eine hohe Druckfestigkeit.
[0035] Im Vorangegangenen wurden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt und beschrieben. Alle Ergänzungen, Modifikationen und Substitutionen, welche in den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung zur Anwendung kommen können, fallen jedoch in den durch die beigefügten Patentansprüche definierten Umfang der vorliegenden Erfindung. Durchschnittlichen Fachleuten auf diesem Gebiet wird klar sein, dass im Rahmen der Erfindung eine Reihe von Änderungen in Bezug auf Form, Struktur, Anordnung, Massstab, Werkstoff, Element und Bauteil möglich sind. Die oben offenbarten Ausführungsbeispiele stellen nämlich keine Einschränkung, sondern eine Beschreibung der Erfindung dar. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die beigefügten Patentansprüche definiert und umfasst alle patentrechtlichen Äquivalente der in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale.
Claims (33)
1. Calciumarme Zementzusammensetzung mit einem Calciumoxidgehalt von 10 Gew.-% oder weniger, die bei Raumtemperatur zu einem calciumarmen Zementmaterial ausgehärtet werden kann, das vor allem aus Mulliten (mullite, Al6Si2O13) besteht, umfassend
- eine calciumarme Flugasche in einem Gewichtsanteil von 30% bis 95%, die einen Calciumoxidgehalt von 10 Gew.-% oder weniger aufweist,
- ein alkalisches Mittel in einem Gewichtsanteil von 0,1% bis 55% und
- ein Reguliermittel in einem Gewichtsanteil von 0,1 % bis 30%.
2. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei als Raumtemperatur eine Temperatur vorzugsweise, aber nicht unbedingt von unter 35°C, also auch eine beliebige natürliche ungeheizte Umgebungstemperatur gewählt werden kann.
3. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die calciumarme Flugasche einen Calciumoxidgehalt von 5 Gew.-% oder weniger aufweist.
4. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die calciumarme Flugasche einen Feinheitsgrad von 2000 cm<2>/gw bis 8000 cm<2>/gw aufweist.
5. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das alkalische Mittel aus der Gruppe bestehend aus Erdalkalihydroxid, Alkalihydroxid, Natriumsilikat, Natriummetasilikat oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt ist.
6. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Reguliermittel aus der Gruppe bestehend aus Metalloxidcarbonat, -sulfat, -nitrat, -phosphat, Aluminiumhydroxid oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt ist.
7. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das Metalloxidcarbonat aus der Gruppe bestehend aus Magnesium-, Kalium-, Ammonium-, Natriumcarbonat oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt ist.
8. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das Metalloxidsulfat aus der Gruppe bestehend aus Mangan(Il)-, Kupfer-, Cobalt(II)-, Eisen(II)-, Zinksulfat oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt ist.
9. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das Metalloxidnitrat aus der Gruppe bestehend aus Kupfer-, Eisennitrat oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt ist.
10. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das Metalloxidphosphat aus der Gruppe bestehend aus Natrium-, Zinkphosphat oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt ist.
11. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend ferner ein Fluorsilikat in einem Gewichtsanteil von 0,1% bis 20%.
12. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 11, wobei als Fluorsilikat Natriumfluorsilikat eingesetzt wird.
13. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend ferner einen Abbindebeschleuniger in einem Gewichtsanteil von 0,1 % bis 5%.
14. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 13, wobei als Abbindebeschleuniger Triethanolamin eingesetzt wird.
15. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend ferner ein Entwässerungsmittel in einem Gewichtsanteil von 0,01% bis 5%.
16. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 15, wobei als Entwässerungsmittel Lignocellulose eingesetzt wird.
17. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen einer calciumarmen Flugasche in einem Gewichtsanteil von 30% bis 95%), die einen Calciumoxidgehalt von 10 Gew.-% oder weniger aufweist,
- Bereitstellen eines alkalischen Mittels in einem Gewichtsanteil von 0,1% bis 55%,
- Bereitstellen eines Reguliermittels in einem Gewichtsanteil von 0,1% bis 30% und
Vermischen und Ruhenlassen der bereitgestellten Materialien bei Raumtemperatur, um ein calciumarmes Zementmaterial zu erzeugen.
18. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials nach Anspruch 17, wobei die Raumtemperatur unter 35°C liegt.
19. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials nach Anspruch 17, wobei das bei einer Aushärtung der calciumarmen Zementzusammensetzung bei Raumtemperatur entstehende calciumarme Zementmaterial vor allem aus Mulliten (mullite, Al6Si2O13) besteht.
20. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials nach Anspruch 17, wobei die calciumarme Flugasche zusätzlich derart gemahlen wird, dass ein Feinheitsgrad von 2000 cm<2>/gw bis 8000 cm<2>/gw vorliegt.
21. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials nach Anspruch 17, wobei die calciumarme Flugasche einen Calciumoxidgehalt von 5 Gew.-% oder weniger aufweist.
22. Calciumarme Zementzusammensetzung nach Anspruch 17, wobei das alkalische Mittel aus der Gruppe bestehend aus Erdalkalihydroxid, Alkalihydroxid, Natriumsilikat, Natriummetasilikat oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt wird.
23. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials nach Anspruch 17, wobei das Reguliermittel aus der Gruppe bestehend aus Metalloxidcarbonat, -sulfat, -nitrat, -phosphat, Aluminiumhydroxid oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt wird.
24. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials nach Anspruch 23, wobei das Metalloxidcarbonat aus der Gruppe bestehend aus Magnesium-, Kalium-, Ammonium-, Natriumcarbonat oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt wird.
25. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials nach Anspruch 23, wobei das Metalloxidsulfat aus der Gruppe bestehend aus Mangan(II)-, Kupfer-, Cobalt(II)-, Eisen(II)-, Zinksulfat oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt wird.
26. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials nach Anspruch 23, wobei das Metalloxidnitrat aus der Gruppe bestehend aus Kupfer-, Eisennitrat oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt wird.
27. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials nach Anspruch 23, wobei das Metalloxidphosphat aus der Gruppe bestehend aus Natrium-, Zinkphosphat oder einer Zusammensetzung daraus ausgewählt wird.
28. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials nach Anspruch 17, umfassend ferner einen Schritt zum Bereitstellen eines Fluorsilikats in einem Gewichtsanteil von 0,1% bis 20% vor dem Mischschritt.
29. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials nach Anspruch 28, wobei als Fluorsilikat Natriumfluorsilikat eingesetzt wird.
30. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials nach Anspruch 17, umfassend ferner einen Schritt zum Bereitstellen eines Abbindebeschleunigers in einem Gewichtsanteil von 0,1% bis 5% vor dem Mischschritt.
31. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials nach Anspruch 30, wobei als Abbindebeschleuniger Triethanolamin eingesetzt wird.
32. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials nach Anspruch 17, umfassend ferner einen Schritt zum Bereitstellen eines Entwässerungsmittels in einem Gewichtsanteil von 0,01% bis 5% vor dem Mischschritt.
33. Verfahren zum Herstellen eines calciumarmen Zementmaterials nach Anspruch 32, wobei als Entwässerungsmittel Lignocellulose eingesetzt wird.
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