DE1148176B

DE1148176B - Production of a concrete aggregate from clay till

Info

Publication number: DE1148176B
Application number: DEB60093A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Helmut Korth
Original assignee: BETONWERK W REBER GmbH
Current assignee: BETONWERK W REBER GmbH
Priority date: 1960-11-15
Filing date: 1960-11-15
Publication date: 1963-05-02

Description

Herstellung eines Betonzuschlagstoffes aus Geschiebemergel Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Betonzuschlagstoffes aus Geschiebemergel.Manufacture of a concrete aggregate from glacial till The invention relates to a method for producing a concrete aggregate from clay till.

Geschiebernergel ist ein in der Natur in großem Umfang vorkommender Rohstoff diluvialen Ursprungs, dessen artbestimmende Feinbestandteile einen Gehalt an Kalziumkarbonat von mehr als 30 0/0 aufweisen, während der Tonerdegehalt verhältnismäßig klein ist. Er ist durch Sande mehr oder weniger großer Feinheit durchsetzt und enthält Einschlüsse von Geröllen nordischen Ursprungs, vorzugsweise Kalkstein und Granit. Dieser Rohstoff ist zur Herstellung von keramischen Baukörpern ungeeignet, da er wegen des geringen Anteils an Tonsubstanz plastisch nicht ausreichend verformbar ist, außerdem wegen des hohen Anteils an Sand keine ausreichenden Festigkeiten erbringt und wegen des hohen Kalkgehaltes zu schädigenden Sprengerscheinungen Anlaß gibt.Boulder angel is a naturally occurring raw material of diluvial origin, the species-determining fine components of which have a calcium carbonate content of more than 30% , while the clay content is relatively small. It is interspersed with sands of greater or lesser fineness and contains inclusions of scree of Nordic origin, preferably limestone and granite. This raw material is unsuitable for the production of ceramic structures, because it is not sufficiently plastically deformable due to the low proportion of clay, also does not provide sufficient strength due to the high proportion of sand and gives rise to damaging explosive phenomena due to the high content of lime.

Seine Verwendung als Rohstoffkomponente zur Erzeugung von hydraulischen Bindemitteln ist wegen des hohen Sandgehaltes, der etwa 60 bis 80%, ebenfalls ausgeschlossen.Its use as a raw material component for the production of hydraulic Binding agents are also excluded because of the high sand content, which is around 60 to 80%.

Geschiebemergel ist aus den genannten Gründen als Rohstoff für bauliche Zwecke nicht verwendet worden.Boulder clay is for the reasons mentioned as a raw material for building Purposes not been used.

Es ist zwar der Vorschlag gemacht worden, den Mergel zu trocknen, zu Mehl zu vermahlen und unter Zusatz von Zement zu Steinen oder Platten zu verarbeiten. Dieses Verfahren ist aber technisch unbrauchbar, da nach den Gesetzen der Betontechnologie der Zuschlagstoff einer bestimmten Sieblinie folgen muß, die bei der vorgeschlagenen Feinmahlung des Mergels nicht gegeben ist. Das Verfahren ist außerdem unwirtschaftlich, da zur ausreichenden Bindung des Mergelmehles ein hoher Zementgehalt erforderlich ist.It is true that the suggestion has been made to dry the marl, to be ground into flour and processed into stones or slabs with the addition of cement. However, this process is technically useless because it is based on the laws of concrete technology the aggregate must follow a certain grading curve, which in the case of the proposed Fine grinding of the marl is not given. The process is also uneconomical, because a high cement content is required for sufficient binding of the marl flour is.

Die Erfindung geht von der überlegung aus, daß in den Gebieten, wo Geschiebemergel anstehen, keine Vorkommen an natürlichen Leichtbetonzuschlagstoffen, wie z. B. Bims und Schaumlava, anzutreffen sind und diese über weite Entfernungen herbeigeschaft werden müssen. Die technische Aufgabe besteht also darin. die Voraussetzungen für die Verwendbarkeit des Geschiebemergels zur Erzeugung eines Betonzuschlagstoffes zu schaffen.The invention is based on the idea that in the areas where Boulder clay pending, no occurrence of natural lightweight concrete aggregates, such as B. pumice and foam lava can be found and these over long distances have to be brought in. So the technical problem is this. the conditions for the usability of the till to produce a concrete aggregate to accomplish.

Erfindungsgemäß wird der Geschiebemergel im natürlichen Zustand, d. h. einschließlich der enthaltenen Gerölle und Gesteinstrümmer, auf dem Kollergang zerkleinert und das vorzerkleinerte Gut mittels Walzwerk auf eine maximale Komgröße von etwa 0,5 mm gebracht. Dem so aufbereiteten Mergel wird nunmehr etwa 7 bis 12% Magerfeinkohle, wie 90 etwa Koks oder Anthrazit von etwa 0,2 bis 5 mm Komgröße, zugesetzt und das Gemisch gegebenenfalls unter Aufsprühen von Wasser in einem geeigneten Mischer, beispielsweise, Doppelwellenmischer, auf eine Körnung von etwa 1 bis 7 mm 25 granuliert. Das Granulat wird anschließend auf einem Saugzuginterrost in bekannter Weise gebrannt, das Sinterprodukt gebrochen und durch Siebung in verschiedene Korngrößen, beispielsweise 0 bis 3 mm, 3 bis 7 mm, 7 bis 15 mm zerlegt.According to the invention, the glacial till is in its natural state, i. H. including the gravel and rock debris it contains, crushed on the pan mill and the pre-crushed material brought to a maximum grain size of about 0.5 mm by means of a rolling mill. The thus prepared marl is now about 7 to 12% skimmed fine coal, such as 90 as coke or anthracite from about 0.2 to 5 mm grain size, and the mixture optionally with spraying water in a suitable mixer, for example, double-shaft mixer, to a grain size from about 1 to 7 mm 25 granulated. The granulate is then burned in a known manner on a suction fan grate, the sintered product is broken up and broken down by sieving into different grain sizes, for example 0 to 3 mm, 3 to 7 mm, 7 to 15 mm.

30 Dadurch, daß die in dem Geschiebemergel enthaltenen groben Kalkbestandteile weitgehend zerkleinert werden, wird die Vorausetzung dafür geschaffen, daß unter dem Einfluß hoher Temperaturen durch Verbindung mit Kieselsäure und Tonerde 35 Kalziumsilikate und Kalziumaluminate gebildet werden. Da feldspathaltige Gesteine, wie der im Mergel enthaltene und gleichfalls feinzerkleinerte Granit, als Flußmittel wirken, werden die erforderlichen Reaktionstemperaturen in vorteilhafter Weise 4o herabgesetzt, was eine Verringerung des aufzuwendenden Brennstoffzusatzes zur Folge hat. Die angestrebten Reaktionen verlaufen dann besonders wirkungsvoll, wenn der Brennstoff in feinkörniger und gleichmäßig verteilter Form dem aufbereiteten 45 Mergel zugemischt wird, da auf diese Weise die Verbrennungswärme unmittelbar und an allen Stellen gleichmäßig auf die Reaktionskomponenten einwirkt. Um eine vollständige Verbrennung des zugesetzten Brennstoffes sicherzustellen, ist es erforderlich, dem 5o Brenngut möglichst viel Sauerstoff zuzuführen. Es geschieht dies in vorteilhafter Weise dadurch, daß der Brand auf dem Saugzugsinterrost durchgeführt wird. Da die Brennzeiten auf dem Sinterrost bekanntlich sehr kurz sind, darf das Größtkom des Brennstoffes zur Erzielung vollständiger Verbrennung nicht größer als etwa 5 mm sein. Andererseits soll der Brennstoff möglichst keine staubfeinen Anteile unter 0,2 mm Komdurchmesser enthalten, da diese von dem Granulat so dicht eingeschlossen wären, daß der für eine vollständige Verbrennung erforderliche Sauerstoff nicht an sie herangelangen könnte. 30 The fact that the coarse lime particles contained in the boulder clay are substantially crushed, the prerequisite is created for it to be formed under the influence of high temperatures by combination with silica and alumina silicates and calcium aluminates 35 calcium. Since rocks containing feldspar, such as the granite contained in marl and also finely comminuted, act as flux, the required reaction temperatures are advantageously reduced, which results in a reduction in the amount of fuel to be added. The desired reactions are particularly effective if the fuel is mixed in fine-grained and evenly distributed form with the prepared marl, since in this way the heat of combustion acts directly and uniformly on the reaction components at all points. In order to ensure complete combustion of the added fuel, it is necessary to add as much oxygen as possible to the fuel. This is done in an advantageous manner in that the fire is carried out on the internal grate. As the burning times on the sintered grate are known to be very short, the maximum amount of fuel to achieve complete combustion must not be greater than about 5 mm . On the other hand, the fuel should not contain any fine dust particles below 0.2 mm grain diameter, since these would be so tightly enclosed by the granulate that the oxygen required for complete combustion could not reach them.

Als Brennstoff sind die für die Saugsinterung in bekannter Weise verwendeten Magerkohlen, wie beispielsweise Koks und Anthrazit, geeignet. Je nach Gehalt des Geschiebemergels an Sand- oder Gerölleinschüssen schwankt der für eine ausreichende Sinterung notwendige Brennstoffzusatz zwischen etwa 6 und 12%.The lean coals used in a known manner for suction sintering, such as coke and anthracite, are suitable as fuel. Depending on the amount of sand or debris in the till, the amount of fuel required for sufficient sintering fluctuates between about 6 and 12%.

Das Sinterverhalten von Geschiebemergel mit nur geringen Einschlüssen flußmittelhaltiger Gesteine kann durch Zusatz von Flußmitteln, wie etwa Flußspat, dahingehend beeinflußt werden, daß die Sinterung 'auch ohne Erhöhung des Brennstoffzusatzes über 12% hinaus erfolgt.The sintering behavior of glacial till with only minor inclusions rocks containing flux can be removed by adding fluxes such as fluorspar, be influenced to the effect that the sintering 'even without increasing the amount of fuel added more than 12%.

Geschiebemergel mit Einschlüssen grobkörnigen Kalksteines können den Anlaß dazu bilden, daß das Sinterprodukt durch Nachlöschen des gebrannten Kalkes, sofern er nicht ausreichend fein zerkleinert ist, zerfällt. Dem kann wirkungsvoll dadurch begegnet werden, daß das gebrochene Sinterprodukt in einer Dampfkammer Sattdampf von etwa 801, C etwa 4 Stunden lang ausgesetzt wird. Mit gleicher Wirkung kann das gebrochene und fraktionierte Sinterprodukt auch in einem Silo in heißem Zustand gelagert und im unteren Bereich mit Wasser besprüht werden. Das aufgesprühte Wasser verdampft dabei, wobei der nach oben steigende Dampf den gesamten Siloinhalt durchströmt und die vorhandenen Brandkalkkörner ablöscht. Eine Zerstörung des Sinterkornes erfolgt dabei nicht, da der Löschwasserüberschuß zur Bildung von wäßrigem Kalkhydrat führt, das sich in die Makroporen des Sinterkornes hinein .ausdehnen kann.Marl boulder with inclusions of coarse-grained limestone can cause the sintered product to disintegrate through subsequent slaking of the quick lime if it is not sufficiently finely ground. This can be effectively countered by exposing the broken sintered product to saturated steam at about 80 ° C. for about 4 hours in a steam chamber. With the same effect, the broken and fractionated sintered product can also be stored in a hot silo and sprayed with water in the lower area. The sprayed-on water evaporates, with the rising steam flowing through the entire contents of the silo and extinguishing the burned lime grains present. The sintered grain is not destroyed, since the excess of extinguishing water leads to the formation of aqueous hydrated lime, which can expand into the macropores of the sintered grain.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A process for the production of a concrete aggregate by sintering marl mixed with fuel, characterized in that marl boulder with enclosed rocks is crushed to about 0.5 mm, the crushed material is mixed with lean coal with a grain size of about 0.2 to 5 mm Mixture is granulated in a known manner to about 1 to 7 mm and the granules are burned on the suction fan grate, then the sintered product is broken and fractionated.

2. The method according to claim 1, characterized in that the mixture of marl and fuel flux, z. B.

Fluorspar, can be added. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the sintered product is thrown from the sintered grate hot, then broken and fractionated and subjected to a treatment with saturated steam.

4. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the hot sintered product is sprayed with water. Considered publications: German Patent Specifications No. 562 485, 807 194.