DE1101259B - Verfahren zur Herstellung von Moertel oder Beton aus granulierter Hochofenschlacke oder aehnlichen Schlacken - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Mörtel oder Beton aus granulierter Hochofenschlacke oder ähnlichen Schlacken Beim Naß- oder Trockengranulieren der Hochofenschlacke durch Einleiten in bewegtes Wasser oder im Luftstrom erhält man einen Schlackensand, der bekanntlich bei Verwendung von kieselsäurereicher, sogenannter Stahlroheisenschlacke im Gegensatz zu dem bei Verwendung kalkreicher Hochofens.chlacke entstehenden Schaumsand, Granulat genannt wird und vornehmlich zur Herstellung von Hohlblocksteinen oder von Schlackenzement verwendet wird.
• Die bei der Trocken- oder Naßgranulierung der Hochofenschlacke und ähnlicher =Schlacken anfallenden Körner dieses Granulates, deren maximale Größe etwa 8 mm beträgt, besitzen bekanntlich eine scharfkantige, glasige Oberfläche, während die Kornform als teils zackig, teils stäbchen- bis fadenförmig zu bezeichnen ist. Die größeren Körner sind überdies grobporig und infolge des raschen Erstarrens brüchig. Dabei ist bemerkenswert, daß dieses Granulat Teilchen unter 1 mm Korngröße fast nicht aufweist.
• Dieses Granulat eignet sich deswegen zur Herstellung von Beton oder Mörtel nur wenig, da das aus diesem Sand hergestellte Betongemisch infolge seiner Kornbeschaffenheit zu wenig geschmeidig ist, schlecht haftet und bei längerem Stehen Wasser absondert. Aus diesem Grunde hat man vorgeschlagen, dem Granulat feinen Natursand beizumischen. Dieser verschlechtert jedoch die wärme- und schalldämmenden Eigenschaften des aus einem solchen Gemisch von granulierter Schlacke und Natursand hergestellten Betons oder Mörterls.
• Erfindungsgemäß gelingt es, aus der granulierten Hochofenschlacke oder ähnlichen Schlacken unter Zusatz von Bindemitteln, wie Kalk oder Zement einen Mörtel oder Beton dadurch herzustellen, daß eine Schlacke verwendet wird, der durch Brechen z. B. in einer Walzenmühle eine maximale Korngröße von 5 mm erteilt worden ist, wobei deren Anteil an Teilchen der Korngröße von unter 0,2 mm mindestens 10°/o des Schlackengewichtes beträgt. Durch dieses Brechen des Granulates erfolgt ein Zerkleinern der größeren brüchigen und grobporigen Körner, wobei gleichzeitig auch deren scharfkantige Oberfläche und zackige Kornform abgerundet wird und die fadenförmigen Teilchen fast völlig zerdrückt werden. Neben dieser wesentlichen Verbesserung der Kornbeschaffenheit erfolgt auch eine Anreicherung des Granulats mit Teilchen geringerer Korngröße. Zu beachten ist, daß - wie bereits oben erwähnt - der Anteil des Granulats an Teilchen der Korngröße von unter 0,2 mm mindestens 10'°/a betragen muß. Dieses gebrochene Granulat stellt dann einen Sand dar, der sich nach Zumischung von Bindemittel, wie Zement oder Kalk, zur Herstellung aller Art von Schwer- und Leichtbeton und von Mörtel besonders eignet. Infolge der Anreicherung dieses Sandes mit Teilchen von unter 0,2 mm Korngröße besitzt dieses Granulat erhöhte hydraulische Eigenschaften, die eine zusätzliche Erhärtung des Betons und somit die Erzielung einer höheren Endfestigkeit bedingen.
• Erfahrungsgemäß stellt, wie bereits einleitend bemerkt wurde, ein aus üblichen Zuschlägen (Grubensand, Flußsand) hergestellter Mauermörtel infolge seiner hohen Wärmeleitfähigkeit eine empfindliche Verschlechterung der Wärmedämmung eines Mauerwerkes dar, was bei den in letzter Zeit üblich gewordenen dünnen Außenmauern besonders stark in Erscheinung tritt.
• Erfindungsgemäß gelingt es bei Verwendung des hinsichtlich seiner Kornbeschaffenheit verbesserten Granulats unter Beimischung von Bindemittel einen Mörtel herzustellen, der zufolge seiner geringen Wärmeleitfähigkeit in dünnen Mauern keine Kältebrücken bildet und dadurch die Wärmedämmung des gesamten Mauerwerks verbessert. Die gleichzeitig vorhandenen hydraulischen Eigenschaften und die gute Kornbeschaffenheit eines solchen Granulats gewährleisten gegenüber den üblichen Zuschlägen auch eine erhöhte Druckfestigkeit des Mauerwerks.
• Einerseits erhält man zwar bei Verwendung üblicher Zuschlagsstoffe (z. B. Flußkies) einen Beton mit hinreichender Würfeldruckfestigkeit von 160 bzw. 400 kg/cm2 nach 28 Tagen. Dieser Beton hat jedoch bekanntlich ungünstige -wärmetechnische' Eigenschaften, die ihn zur Verwendung im Wohnungsbau ohne zusätzlicher Wärmedämmung ungeeignet machen. Anderseits besitzt aber Leichtbeton (üblicher Schüttbeton aus Hüttenbims und Natursand oder Kies) zwar hinreichende wärmetechnische Eigenschaften; seine Würfeldruckfestigkeit kann aber kaum über 100 kg/cm-2- gesteigert - werden, ohne seine wärmetechnischenEigensehaftenwesentlich zu verschlechtern.
• Erfindungsgemäß gelingt _es jedöch bei Mischung von mindestens 50 Volumprozent eins Gemenges aus einem solchen verbesserten Granulat- üud Bindemittel mit Hüttenbims einer Korngröße von über 3 mm einen rüttelfähigenBeton herzustellen, der eineDruckfestigkeit bis zu 300 kg/cm2 erreicht .und für die Herstellung bewehrter und nicht bewehrter tragender Bauwerksteile verwendet werden kann. Diese Bauwerksteile haben außerdem ,gute wärme- und schalldämmende Eigenschaften, so daß diesbezüglich z. B. eine 30 cm dicke Wand als Außenmauer eine 3& cm dicke Ziegelwand übertrifft, ohne daß eine zusätzliche Isolierung derselben erforderlich ist.
• Es wurde zwar die Herstellung von Leichtbeton aus wassergranulierter Hochofenschlacke, Portlandzement und Wasser vorgeschlagen. Eine Behandlung der Schlacke, wie sie jedoch erfindungsgemäß erfolgen soll, ist bei diesem bekannten Verfahren aber nicht vorgesehen. Gemäß einem fernerbekanntenVerfahren, das ebenfalls der Herstellung von Leichtbeton dient, wird die flüssige Hochofenschlacke mechanisch zerteilt und gleichzeitig abgekühlt. Diese Abkühlung kann mit Druckluft oder Dampf und Besprühung mit kaltem Wasser erfolgen, um verhältnismäßig grobe und harte Schlackenbestandteile zu gewinnen. Dieses so gewonnene Granulat wird dann durch Sieben in einzelne Korngruppen zerlegt. Der Anteil des Granulates an Korngrößen von 12 mm wird gebrochen und die weniger als 3 mm großen Teilchen auf Portlandzementfeinheit vermahlen. Die einzelnen Korngruppen werden hierauf zu einem Gemenge gemischt, dem Wasser und Portlandzement und gegebenenfalls auch Natursand hinzugefügt wird. Dabei soll jedoch der Feinanteil der Schlacke möglichst beschränkt werden, weil dieser Feinanteil die Druckfestigkeit des Betons beträchtlich vermindert. Im Gegensatz hierzu wird beim erfindungsgemäßen Verfahren die in üblicher Weise granulierte Hochofenschlacke verwendet, die lediglich in ihrer Kornform durch Brechen auf einem Walzenbrecher verbessert wird. Es erfolgt dabei weder ein Absieben der Schlacke, noch die Vermahlung eines Teiles derselben auf Zementfeinheit. Auch wird aus Gründen des Wärmeschutzes die Beigabe von Natursand zur Hochofenschlacke ausgeschlossen. Da ferner zür-erfindungsgemäßen Herstellung von Mörtel und Beton ein möglichst dichtes Granulat verwendet werden muß, wird dabei eine Porigkeit des Granulats, wie dies beim bekannten Verfahren erreicht werden soll, aus Festigkeitsgründen nicht gewünscht. Im Zusammenhang mit dem geschilderten bekannten Verfahren hat man auch vorgeschlagen, die mechanische Zerteilung der Hochofenschlacke vorzunehmen und diese ohne Wasserzusatz zu kühlen sowie keine Beimischung von Portlandzement vorzunehmen. Das Granulat wird lediglich mit Wasser vermischt und zu Fertigteilen verformt. Auch bei diesem bekannten Verfahren erfolgt kein Brechen des Granulates, wie dies erfindungsgemäß vorgenommen werden soll.
• Alle diese Vorschläge stammen aus einer Zeit, in der für Leichtbeton Festigkeiten von 120 kg/cm2 schon beachtlich waren. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sind jedoch selbst bei Zusatz von Hüttenbims zur Mischung von erfindungsgemäß vorbereiteter granulierter Höchofenschlacke und Zement noch immer Druckfestigkeiten von 300 kg/cm2 und darüber erzielbar, die die Errichtung von Hochhäusern gestattet, was mit dem nach dem obengeschilderten Verfahren hergestellten Leichtbeton nicht möglich war.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Mörtel oder Beton aus granulierter Hochofenschlacke oder ähnlichen Schlacken unter Zusatz von Bindemitteln wie Kalk oder Zement, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schlacke verwendet wird, der durch Brechen, z. B. in einer Walzenmühle, eine maximale Korngröße von 5 mm erteilt worden ist, wobei deren Anteil =an Teilchen der Korngröße von unter 0,2 mm mindestens 10% des Schlackengewichtes beträgt.
2. 2. Die Verwendung des gemäß Anspruch 1 hergestellten, aus gebrochenem Schlackengranulat und Bindemittel bestehenden Gemenges in einer mindestens 50 Volumprozent dieses Gemenges enthaltenden Mischung mit Hüttenbims einer Korngröße von über 3 mm zur Herstellung tragender Bauwerksteile. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 412400; USA.-Patentschriften Nr. 1816 988, 1996 452, 2 026 207; »Handbuch der Betonsteinindustrie«, 1951, von E. Probst, S. 93 und 94; »Zementchemie«, 1951, von H. Kühl, Bd. II, S. 584 bis 586.