DE1091931B

DE1091931B - Verfahren zur Herstellung von Gipsschlackenzement aus Hochofenschlacke

Info

Publication number: DE1091931B
Application number: DER9517A
Authority: DE
Inventors: Hermann Richard Ern Weibelzahl
Original assignee: ROBASIT BINDEMITTEL GmbH
Current assignee: ROBASIT BINDEMITTEL GmbH
Priority date: 1952-07-21
Filing date: 1952-07-21
Publication date: 1960-10-27

Description

Verfahren zur Herstellung von Gipsschlackenzement aus Hochofenschlacke Die Herstellung von Gipsschlackenzement mit gleichbleibenden Endwerten ist bei laufender Fertigung mit erheblichen Schwierigkeiten schon deshalb verbunden, weil der Ausgangsstoff des Gipsschlackenzementes, nämlich die Hochofenschlacke in ihrer chemisch-physikalischen Zusammensetzung große Unterschiede selbst dann aufweist, wenn die Schlacke aus ein und demselben Ofen stammt. Eingehende Untersuchungen von- Gipsschlackenzementen aus der gleichen Fertigungsreihe haben Festigkeitsdifferenzen bis zu 5001, ergeben. Es ist offensichtlich, daß in seinen statischen Werten derart schwankendes Material praktisch unbrauchbar ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß für die starken Unterschiede in der Erhärtungsfähigkeit der anfallenden Hochofenschlacke offenbar der Wechsel ihrer Abkühlungsgeschwindigkeit der Grund ist, wodurch Unterschiede im glasigen Bestandteil der Schlacke auftreten. Dieser Bestandteil ist aber für die Erhärtungsfähigkeit der Schlacke maßgeblich. Es wird durch den Wechsel im glasigen Bestandteil der Schlacke eine Verschiedenheit in der Reaktionsfähigkeit der Kieselsäure verursacht, welche die Erhärtung einleitet.
Erfindungsgemäß wird deshalb so vorgegangen, daß der Schlacke vor, während oder nach der Vermahlung eine gewisse Menge leicht reagierender Kieselsäure beigegeben wird, so daß die Einleitung der Erhärtungsreaktion sichergestellt ist. Nachdem auf solche Weise die Abbindereaktion in Gang gebracht ist, wird die im glasigen Bestandteil der Schlacke enthaltene Kieselsäure zur Weiterführung der Reaktion angeregt.
Zur Verwirklichung dieses Erfindungsvorschlages wird der Schlacke vorteilhafterweise ein Zusatz von bis zu 3 °/a; vorzugsweise 0,3 bis 2 % Si-Stoff und/oder Lichtstaub zugefügt.
Es ist zwar bei der Herstellung von Zementkalk und Portlandzement schon vorgeschlagen worden, das durch Wasserzugabe sich bildende Kalkhydrat durch Zusatz von Kieselsäure bzw. Si-Stoff zu binden. Da jedoch bei Gipsschlackenzement durch Zugabe von `Wasser kein Kalkhydrat freigesetzt wird, so tritt die Aufgabe, Kalkhydrat abzufangen und zu binden, im vorliegenden Fall überhaupt nicht in Erscheinung.
Bei der vorliegenden Erfindung ist der Kieselsäure bzw. dem Si-Stoff die Funktion zugedacht, auf den Gipsschlakkenzement teigend oder plastifizierend zu wirken. Es liegt dabei die Beobachtung zugrunde, daß zum Abbinden von Gipsschlackenzement sehr viel Wasser nötig ist, daß jedoch die nötige Wassermenge beim Anmachen von Gipsschlackenzement gar nicht angenommen wird. Der erste Schritt der Erfindung ist daher, ein Mittel zu suchen, welches ermöglicht, daß der Gipsschlackenzement das notwendige Wasser aufnimmt. Diese Funktion übernimmt erfindungsgemäß der Si-Stoff. Dieser wird bei der Mahlung des Produktes infolge seiner geringen Härte außerordentlich fein, besitzt also eine sehr hohe spezifische Oberfläche. An dieser Oberfläche vermag er durch physikalische Kräfte ausreichend viel Wasser zu binden.
Außer der notwendigen Wasserbindung ermöglicht die Zumahlung von Si-Stoff auch infolge der durch ihn hervorgerufenen Plastizitätserhöhung eine bessere Verarbeitbarkeit des Zementes, somit eine dichtere Lagerung des Zementleimes und daher auch eine Erhöhung seiner Strukturdichte und Strukturfestigkeit.
In Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens empfiehlt es sich, als Zusatz die bei der Entschwefelung des Roheisens anfallende Sodaschlacke zu verwenden. Diese Schlacke, welche als Abfallprodukt anfällt, enthält außer SiO2 und CaC12 auch A1203, Fe0 und CaS. Es hat sich gezeigt, daß diese Zusammensetzung des Anregerstoffes zu beachtlichen Steigerungen der Früh- und Endfestigkeiten des Schlackenzementes führt. Es empfiehlt sich, eine Beigabe von 0,20/, bis 50/, der genannten Substanz.
In vielen Fällen ist es notwendig, gerade die Frühhochfestigkeit des Schlackenzementes zu steigern und gleichzeitig die Erhärtungsdauer zu verkürzen. Dieses Ziel kann bei Anwendung der Erfindung durch zusätzliche Beigabe von 0,3 bis 2,50/" vorzugsweise 0,50/0, Aluminiumoxyd oder Tonerdegel in einfacher Weise erreicht werden.

Claims

PATENTANSPRüCHE: 1. Verfahren zur Herstellung eines Gipsschlackenzementes unter Zusatz von Kieselsäure, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleichen der starken Unterschiede in der Erhärtungsfähigkeit der anfallenden Hochofenschlacke dieser vor, während oder nach der Vermahlung ein Zusatz von leicht reaktionsfähiger Kieselsäure beigegeben z. B. eine Zusatz von bis zu 311/11, vorzugsweise 0,3 bis 2 °/11, Si-Stoff und/oder Gichtstaub beigefügt wird, um die Einleitung der Erhärtungsreaktion sicherzustellen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Kieselsäurezusatz eine Beimengung von Sodaschlacke (vorzugsweise 0,2 bis 1111o) beigefügt wird.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer den Zusätzen nach Ansprüchen 1 bis 2 noch eine Beigabe von 0,3 bis 2,5 °111, vorzugsweise 0,511/11, Aluminiumoxyd oder Tonerdegel zugesetzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 342 615, 362 023, 702 252, 731 734, 807189, 820 266; deutsche Patentanmeldung K 4740 IVc/80b (bekanntgemacht am 27.1. 55) ; Dr. K. E. Dorsch, »Chemie der Zemente«, 1932, S. 206-207; F. Keil, »Hochofenschlacke«, 1949, S. 70-71; E. Probst, »Handbuch der Betonsteinindustrie«, 1951, S. 56; »Tonindustrie-Zeitung«, 1924, S. 1227.