DE1091930B

DE1091930B - Process for the production of an early high-strength cement with increased resistance to aggressive solutions

Info

Publication number: DE1091930B
Application number: DEB54818A
Authority: DE
Inventors: Dr Harald Elsner Von Gronow
Original assignee: BREITENBURGER PORTLAND CEMENT
Current assignee: BREITENBURGER PORTLAND CEMENT
Priority date: 1959-09-16
Filing date: 1959-09-16
Publication date: 1960-10-27
Also published as: GB903536A

Description

Verfahren zur Herstellung eines frühhochfesten Zementes mit erhöhter Beständigkeit gegen angreifende Lösungen Die Erfindung hat ein Verfahren zum Gegenstand, nach dem ein frühhochfester Zement mit erhöhter Beständigkeit gegen angreifende Lösungen hergestellt werden soll.Process for the production of an early high-strength cement with increased Resistance to attacking solutions The subject of the invention is a method after which an early high-strength cement with increased resistance to aggressive Solutions should be produced.

Es ist bekannt, daß bei der Herstellung von Portlandzementen dafür Sorge getragen werden muß, daß die Zemente kein Tricalciumaluminat enthalten, da dieses die Ursache für die Bildung des sogenannten Zementbazillus (Ettringit) ist. Andererseits ist aber auch bekannt, daß die Vermeidung der Bildung von Tricalciumaluminat insofern bedauerlich ist, als gerade das Tricalciumaluminat sehr hohe Frühfestigkeiten liefert, auf die man dann verzichten oder die man auf andere Weise herbeiführen muß. Die Bildung des Tricalciumaluminats wird dadurch verhindert, daß man den Eisenoxydgehalt entsprechend regelt.It is known that in the manufacture of portland cements for this Care must be taken that the cements do not contain tricalcium aluminate because this is the cause of the formation of the so-called cement bacillus (ettringite). On the other hand, it is also known that avoiding the formation of tricalcium aluminate It is regrettable inasmuch as the tricalcium aluminate in particular has very high early strengths supplies, which one then renounces or which one brings about in another way got to. The formation of the tricalcium aluminate is prevented by reducing the iron oxide content regulates accordingly.

Es wurde nun gefunden, daß man nicht vollständig auf die Gegenwart von Tricalciumaluminat im Portlandzement zu verzichten braucht, sondern dieses in frühhochfesten Zementen mit erhöhter Beständigkeit gegen sulfathaltige und andere angreifende Lösungen sehr wohl in beschränkter Menge zulassen kann, wenn man erfindungsgemäß die das Tricalciumaluminat enthaltende Komponente sehr fein mahlt und mit einer überwiegenden Menge normal- oder grobgemahlenen Ferrarizementes innig vermischt. Das die hohe Frühfestigkeit liefernde Tricalciumaluminat reagiert dann mit dem zugemahlenen Gips noch vor Abbindeende und leistet seinen besonders hohen Beitrag zur Frühfestigkeit, ohne daß die Gefahr einer schädlichen Ettringitbildung im erhärteten Mörtel besteht. Es ist damit möglich geworden, Ferrarizemente neuer Art mit hoher Widerstandsfähigkeit gegen Sulfatangriffe zu gewinnen, die den Nachteil der geringeren Frühfestigkeit von Ferrarizementen mit einem Tonerdemodul unter 0,64 nicht aufweisen.It has now been found that one does not fully respond to the present of tricalcium aluminate in Portland cement, but this in early high-strength cements with increased resistance to sulphate and others attacking solutions can very well allow in a limited amount, if one according to the invention the component containing the tricalcium aluminate grinds very finely and with a predominant amount of normal or coarsely ground Ferrari cement intimately mixed. The tricalcium aluminate, which provides the high early strength, then reacts with the ground Plaster of paris before the end of setting and makes its particularly high contribution to early strength, without the risk of a harmful formation of ettringite in the hardened mortar. It has thus become possible to produce a new type of Ferrari cement with a high level of resistance against sulfate attacks, which has the disadvantage of lower early strength of Ferrari cements with a clay modulus below 0.64.

Wie festgestellt wurde, bestehen die Mischzemente nach der vorliegenden Erfindung die Anstettprobe genauso einwandfrei wie die reinen unvermischten Ferrarizemente.As has been established, the mixed cements exist according to the present one Invention, the Anstettprobe just as flawlessly as the pure, unmixed Ferrari cements.

Als das Tricalciumaluminat enthaltende Komponente kommt ein feingemahlener höherwertiger Portlandzement in Frage, der einen hohen Kalkstandard und mindestens 5 °/o Tricalciumaluminat besitzt. Vorteilhaft werden für die Mischung mindestens 70 °/o Ferrarizement, berechnet auf die Gesamtgewichtsmenge, verwendet. Die spezifische Oberfläche der feingemahlenen Komponente soll die des Ferr arizementes um mindestens 30 °/o übersteigen. Vorteilhaft beträgt die spezifische Oberfläche dieser feingemahlenen Komponente mindestens 4000 Blaine.A finely ground component is used as the component containing the tricalcium aluminate higher quality Portland cement in question, which has a high standard of lime and at least Has 5% tricalcium aluminate. Are advantageous for the mixture at least 70% Ferrari cement, calculated on the total weight, used. The specific The surface of the finely ground component should be that of the ferricement by at least Exceed 30 ° / o. The specific surface of this is advantageously finely ground Component at least 4000 Blaine.

Wenn man durch mechanische und/oder pneumatische Mischung z. B. 80 °/o eines tricalciumaluminatfreien, grobgemahlenen Sonderzementes mit einer Mahlfeinheit von etwa 2000 bis 3300 Blaine mit 20 % eines höherwertigen, tricalciumaluminathaltigen Portlandzementes mit hohem Kalkstandard um 95 bis 100 vermischt (Mahlfeinheit etwa 4000 bis 7000 Blaine), so erhält man den erfindungsgemäßen Mischzement, dessen Eigenschaften in keiner Weise mit den bisher bekannten und üblichen Verfahren zur Herstellung von Zementen erzielbar waren.If you by mechanical and / or pneumatic mixture z. B. 80% of a tricalcium aluminate-free, coarsely ground special cement with a grinding fineness of about 2000 to 3300 Blaine mixed with 20% of a higher-quality, tricalciumaluminate-containing Portland cement with a high lime standard of 95 to 100 (grinding fineness about 4000 to 7000 Blaine), the invention is obtained Mixed cement, the properties of which could in no way be achieved with the previously known and customary processes for the production of cements.

Der sehr fein gemahlene, tricalciumaluminathaltige Anteil reagiert im wesentlichen noch vor Abbindeende mit dem Gipsgehalt des Zementes, so daß nach dem Erhärten des Betons Tricalciumaluminat kaum mehr zur Verfügung steht, das zur Bildung des Zementbazillus in sulfathaltigen Wässern Veranlassung geben könnte.The very finely ground, tricalciumaluminate-containing part reacts essentially before the end of the setting with the gypsum content of the cement, so that after the hardening of the concrete tricalcium aluminate is hardly available anymore, which is used for Cement bacillus formation in sulphate-containing waters could be the cause.

Der erfindungsgemäße Zement hat bei Dampferhärtung den besonderen Vorteil hoher Festigkeiten, die bei Ferrarizementen mit einem Tonerdemodul unter 0,64 ausbleiben. Die groben tricalciumaluminatfreien Partikeln des erfindungsgemäßen Mischzementes mit Korngrößen von vorzugsweise > 20 bis 30 ,u reagieren erst später, nachdem die feinkörnigen tricalciumaluminathaltigen Teilchen ihren Beitrag zur Festigkeit geleistet haben, mit dem Anmachwasser, steigern in bekannter Weise die Spätfestigkeiten und können unter gar keinen Umständen durch Bildung des Ettringit mit sulfathaltigen Wässern Treiberscheinungen bringen.The cement according to the invention has a special feature when it comes to steam hardening Advantage of high strength, which is less than with Ferrari cements with a clay module 0.64 are absent. The coarse tricalcium aluminate-free particles of the invention Mixed cement with grain sizes of preferably> 20 to 30, u only react later, after the fine-grained tricalciumaluminate-containing particles make their contribution to strength have achieved with the mixing water, increase the late strength in a known way and under no circumstances can it be caused by the formation of ettringite with sulphate Watering bring driving phenomena.

Beispiel Der erfindungsgemäße Mischzement wird hergestellt durch pneumatische Mischung von 77°/o des Zementes A mit 23 °/o des Zementes B. B Si0E..... ...................... 21,3 19,3 A120$ ......................... 3,7 5,9 Ti02 .......................... 0,2 0,3 FeE03 ......................... 6,4 3,8 CaO........................... 63,5 64,8 Mg0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,8 1,1 Alkalien ....................... 0,5 0,8 so, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,0 2,8 Zement A hat einen Tonerdemodul von 0,58 und enthält kein Tricalciumaluminat. Zement B hat, berechnet nach Bogue, einen Tricalciumaluminatgehalt von 9°/0.Example The mixed cement according to the invention is produced by pneumatic mixing of 77% of cement A with 23% of cement B. B. Si0E ...... ..................... 21.3 19.3 A120 $ ......................... 3.7 5.9 Ti02 .......................... 0.2 0.3 FeE03 ......................... 6.4 3.8 CaO ........................... 63.5 64.8 Mg0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.8 1.1 Alkalis ....................... 0.5 0.8 so,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.0 2.8 Cement A has a clay modulus of 0.58 and does not contain any tricalcium aluminate. According to Bogue, cement B has a tricalcium aluminate content of 9%.

Daß durch das erfindungsgemäße Verfahren neben den geschilderten Vorteilen auch noch die Vorteile geringerer Mahlarbeit je Festigkeitseinheit und hoher Dichten und hoher Widerstandsfähigkeit der erhärteten Zementpaste erzielt werden, mag nur noch am Rande vermerkt werden.That by the method according to the invention in addition to the advantages outlined also the advantages of less grinding work per unit of strength and higher densities and high resistance of the hardened cement paste can only be achieved to be noted in the margin.

`Fenn vorstehend die Bezeichnung »Ferrari«-Zement verwendet worden ist, so soll diese Bezeichnung den Bereich mit einem Tonerdemodul von etwa 0,4 bis 0,64 bezeichnen. Dieser Hinweis erscheint deshalb erforderlich, weil die Terminologie in der deutschen Fachliteratur nicht ganz einheitlich ist. Es werden gelegentlich als Ferraiizemente nur solche bezeichnet, die einen Tonerdemodul von 0,64 besitzen, während Zemente mit einem Tonerdemodul von z. B. 0,4 oder 0,5 als Erzzemente bezeichnet werden. Die Bezeichnung Erzzement wird wiederum von manchen Autoren entsprechend der ursprünglichen Wortbedeutung bei dem Erfinder Michaelis nur für solche Zemente benutzt, die einen Tonerdemodul unter 0,3 besitzen.If the term "Ferrari" cement has been used above is, this designation is intended to mean the area with an alumina modulus of about 0.4 to Denote 0.64. This note seems necessary because of the terminology is not entirely uniform in the German specialist literature. It will be occasional only those with a clay module of 0.64 are designated as ferric cements, while cements with a clay module of e.g. B. 0.4 or 0.5 referred to as ore cements will. Some authors use the term ore cement accordingly the original meaning of the word for the inventor Michaelis only for such cements used, which have an alumina modulus below 0.3.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of an early high-strength Portland cement with increased resistance to aggressive solutions, especially to sulphate water, characterized in that with a larger amount of normal or coarsely ground Ferrari cement with a clay module of less than 0.64, a smaller amount of a very finely ground, higher quality Portland cement with a high lime standard and a content of at least 5% tricalcium aluminate is intimately mixed, the specific surface area of which exceeds that of the Ferrari cement by at least 300%.

2. The method according to claim 1, characterized in that at least 700 /, Ferrari cement, calculated on the total amount by weight, are used.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the specific surface area of the finely ground component is at least 4000 Blaine. 4th