DD222587A1

DD222587A1 - Puzzolanzement

Info

Publication number: DD222587A1
Application number: DD25389683A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Hempel; Klaus-Peter Doell; Monika Otte
Original assignee: Bauakademie Ddr
Priority date: 1983-08-11
Filing date: 1983-08-11
Publication date: 1985-05-22

Abstract

Die Erfindung ist ein Puzzolanzement, der als hydraulisches Bindemittel zur Verhinderung von Alkalischaeden, vor allem bei der Feuchte- und Alkalibelastung ausgesetzten Bauwerken und Verkehrsflaechen geeignet ist. Dabei wurde das Ziel erreicht, durch Nutzung der Eigenschaften des opalinen Sandsteines energiesparend und materialoekonomisch einen Zement herzustellen, der fuer Moertel- und Betonmischungen anwendbar ist, um grosse Haltbarkeit baulicher Anlagen durch Verhinderung von Alkalischaeden zu erreichen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass Opalsandstein - hochfein aufgemahlen - bei der Zementherstellung mit 4 bis 20 Masseprozent zugesetzt wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Baustoffchemie, speziell auf hydraulische Bindemittel. Die Anwendung der erfinderischen Lösung erfolgt zweckmäßig für qualitätssicheres Bauen im Industrie-, Hafen-, Wasser-, Verkehrs-, Wohnungs-, Gesellschafts- und Landwirtschaftsbau und dabei vor allem für der Feuchte- und Alkalibelastung ausgesetzte Bauwerke sowie Verkehrsflächen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, alkalireiche Zemente durch Zugabe von Aschen, Flintmehl und Kieselgur zu entschärfen, um Alkalischäden an baulichen Anlagen aus Mörtel und Beton zu verhindern bzw. zu verzögern. Zum Beispiel werden gemäß DD-PS 79251,Flugaschen zur Herstellung von Puzzolanzement verwendet. Auch nach der DE-PS 1203658 findet Flugasche als Zuschlagmateriai zu Kalk und Zement Verwendung.

Zu weiteren bekannten Puzzolankomponenten gehören Bims und Traß, Tuffe (Trachtyttuffe) sowie Lavaschlacke. Letztere ist beispielsweise Bestandteil der Lösung gemäß der DE-OS 2629068. Nach der DE-AS 2001171 besteht ein puzzolanartiges Zusatzmittel aus Glasmehl, das auch Anteile von Kalksteinmehl und gegebenenfalls Asbest aufweist.

Die bekannten puzzolanischen Zusatzstoffe haben den Nachteil, daß sie alle in irgendeiner Weise die Eigenschaften des Frischbetons wie z. B. Konsistenz und Hydrationstemperatur ungünstig beeinflussen, und sie wirken sich darüber hinaus nachteilig auf die Aushärtezeit und die Mörtel- und Betonfestigkeiten aus. Das liegt vor allem darin begründet, daß die erforderlichen Zusatzmengen z.B. bei Aschen relativ hoch sein müssen. Von Nachteil ist dabei auch der notwendig hohe Wasseranspruch, gerade speziell bei der Verwendung von Aschen.

Außerdem sind der Mahlenergiebedarf und der Verschleiß der Mahlvorrichtungen beispielsweise bei Einsatz von Schlacken sehr hoch, da solche, u.a. Kupferschlacke, besonders hart sind.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, einen neuen Rohstoff durch Nutzung seiner Eigenschaften für die energiesparende und umweltfreundliche Herstellung von Puzzolanzement einzusetzen, durch dessen Verwendung die Haltbarkeit von Bauwerken einschließlich verkehrstechnischer Anlagen, insbesondere solcher, die der Feuchte- und Alkalibelastung ausgesetzt sind, erhöht und ihre Lebensdauer verlängert werden. Dabei soll gleichzeitig ein sehr materialsparender Einsatz des neuen Rohstoffes erfolgen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der erfindungsgemäßen Lösung liegt die Aufgabe zugrunde, einen puzzolanischen Zement zu entwickeln, der als hydraulisches Bindemittel für die Mörtel- und Betonherstellung derart geeignet ist, daß an aus entsprechendem Mörtel und Beton hergestellten baulichen Anlägen Alkalischäden verhindert bzw. gemindert werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Puzzolanzement als Puzzolankomponente 4 bis 20 Ma.-% hochfein aufgemahlenen Opalsandstein der Rohdichte 1,30 bis 2,10g/cm³ enthält, wobei gleich oder mehr als 80 Ma.-% des aufgemahlenen Opalsandsteines einen Korndurchmesser von gleich oder weniger als 60 Mikrometer haben.

Es kann der Opalsandstein — vom eigentlichen Zementmehl getrennt —vorgemahlen sein oder nach Vermahlung eines Gemenges von Zementklinker und vorgebrochenem Opalsandstein mit einem Größtkorn von 22 mm Durchmesser Bestandteil eines puzzolanischen Gemisches sein, wobei dieses Gemenge und/oder dieses Gemisch weitere Zusatzstoffe enthalten können/ kann. .

Der Effekt, den Grad der Verringerung der alkalischädigenden Wirkung bestimmen zu können und letztlich bei bestimmten Zugabemengen die Alkalischädigung auszuschließen, resultiert insbesondere aus der großen spezifischen Oberfläche des aufgemahlenen Opalsandsteines und aus der stark alkalireaktiven SiO₂-Komponente Opal.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Beispielen beschrieben.

Der neue Puzzolanzement ist beispielsweise ein homogenes Gemisch aus 96 Ma.-% Portlandzement PZ 4/45 aus dem Eichsfelder Zementwerk Deuna, bei dem der Alkalispiegel mit 1,35 Ma.-% Na₂O-Äquivalent, d.h. Na₂O und 0,658 K₂O, sehr hoch liegt, und 4 Ma.-% opalhaltigem Feinsandstein der Rohdichte 1,30 bis 2,10g/cm³. Dabei haben 92 Ma.-% des aufgemahlenen Opalsandsteines einen Korndurchmesser von gleich oder weniger als 60 Mikrometer.

Bei Anwendung dieses Puzzolanzementes für Beton ergibt sich gegebenüber dem Deuna-Zement in seiner bisherigen Darbietungsform der Vorteil, daß keine betonschädigenden Dehnungswerte und keine Rißbildungen im Beton mit alkalireaktiven Zuschlagstoffkomponenten auftreten, wodurch ein funktionelles Versagen des Betonbauwerkes ausgeschlossen

Eine zweite Variante ist, daß der Puzzolanzement aus 80 Ma>% Portlandzement mit 1,35 Ma.-% Na₂O-Äquvialent und ;

20 Masseprozent opalhaltigem Feinsandstein der Rohdichte 1,30 bis 2,10g/cm³ besteht, wobei letzterer so aufgemahlen ist, daß 80 Ma.-% einen Korndurchmesser von gleich oder weniger als 60 Mikrometer haben. Im Ergebnis seiner Anwendung ist festzustellen, daß keine betonschädigende Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) auftritt.

Von Vorteil ist auch, daß die vorgeschlagenen reaktiven Opalsandstein-Komponenten als solche frostempfindlich sind, damit im Beton von Natur aus eine nachteilige Eigenschaft haben, und daß nach ihrer aufbereitungstechnischen Abtrennung die

entsprechenden Betonkiese veredelt werden. ' .

Claims

-ι- 253 896 6

Erfindungsansprüche:

1. Puzzolanzement aus einem homogenen Gemisch kalkspendender Stoffe und puzzolanischer Zuschlagstoffe, gekennzeichnet dadurch, daß Opalsandstein der Rohdichten 1,30 bis 2,10g/cm³ hochfein aufgemahlen in Mengen zwischen 4 bis 20 Ma,-% Bestandteil eines puzzolanischen Gemisches ist. .
2. Puzzolanzement nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß gleich oder mehr als 80 Ma.-% des aufgemahlenen Opalsandsteines einen Korndurchmesser von gleich oder weniger als 60 Mikrometer haben.