DE1203658B

DE1203658B - Use of fly ash as an aggregate

Info

Publication number: DE1203658B
Application number: DEC18693A
Authority: DE
Inventors: John Leonard Minnick
Original assignee: G&WH Corson Inc
Current assignee: G&WH Corson Inc
Priority date: 1958-03-27
Filing date: 1959-03-28
Publication date: 1965-10-21

Description

Verwendung von Flugasche als Zuschlagmaterial Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Flugaschefraktion als Zuschlagmaterial zu Baustoffen für die Zubereitung von Mischungen mit verbesserten physikalischen und chemischen Eigenschaften, die vor allem im Straßenbau wertvoll sind.Use of fly ash as aggregate material The invention relates to the use of a fly ash fraction as an aggregate to building materials for the Preparation of mixtures with improved physical and chemical properties, which are especially valuable in road construction.

Betonmischungen für den Fernstraßenbau unterliegen scharfen Anforderungen; denn die fertige Verkehrsstraße muß bestimmte Eigenschaften besitzen. Beispielsweise muß sie die erforderliche Festigkeit haben, um den wiederholten schweren Belastungen von Tausenden darüber fahrender Fahrzeuge zu widerstehen. In einigen Gebieten sind die Verkehrsstraßen auch in bestimmten Jahreszeiten wiederholten Frost-und Taubedingungen unterworfen. Solche Wetterbedingungen verursachen ein Abbröckeln der Oberfläche und fortschreitende Zerstörung des erhärteten Betons; die noch gefördert wird, wenn , korrosive Salze, wie Natrium- oder Calciumchlorid, für die Entfernung von Eis und Schnee benutzt werden. Daher muß eine Betonstraße in solchem Klima widerstandsfähig gegen eine derartige Zerstörung unter diesen klimatischen Bedingungen gemacht werden.Concrete mixes for highway construction are subject to strict requirements; because the finished road must have certain properties. For example it must have the strength required to withstand repeated heavy loads to be withstood by thousands of vehicles passing over it. In some areas are the roads also in certain times of the year repeated frost and dew conditions subject. Such weather conditions cause the surface to crumble and progressive destruction of the hardened concrete; which is still encouraged, though , corrosive salts, such as sodium or calcium chloride, for removing ice and snow can be used. Therefore, a concrete road must be tough in such a climate can be made against such destruction under these climatic conditions.

Es ist bekannt, daß Luftblasen von mikroskopischem Ausmaß in gehärtetem Beton in starkem Maße zur Widerstandsfähigkeit gegen Zerstörung durch Frost beitragen. Verhältnismäßig kleine Mengen von lufteinführenden Mitteln, wie Fett, Talg, Harzstoffe, Ligninsulfonate u. dgl., erleichtern bei Einarbeitung in eine Betonmischung die Einbringung unzähliger kleiner Luftblasen während des Betonmischvorganges infolge Senkung der Oberflächenspannung der Mischung. Bei Straßenbaubeton ist es wegen der hohen Festigkeits- und sonstigen Erfordernisse wesentlich, daß eine richtige Lufteinführung durch Benutzung, einer möglichst geringen Menge an lufteinführenden Mitteln erreicht wird, weshalb die Benutzung solcher Mittel scharf kontrolliert werden muß.It is known that air bubbles of microscopic proportions in hardened Concrete greatly contributes to the resistance to frost destruction. Relatively small amounts of air-introducing agents, such as fat, sebum, resin substances, Lignosulfonates and the like facilitate this when incorporated into a concrete mix Introduction of innumerable small air bubbles during the concrete mixing process as a result Lowering the surface tension of the mixture. In the case of road construction concrete, it is because of the high strength and other requirements essential that a correct air introduction achieved by using the smallest possible amount of air-introducing agents becomes, which is why the use of such agents must be strictly controlled.

Es ist bekannt, Flugasche, d. h. die grauen feinen Rückstände, die beim Verbrennen von pulverisierter Kohle anfallen und aus Abgasen angesammelt werden, im Beton wegen gewisser vorteilhafter Eigenschaften, die sie dem Beton erteilen, zu verwenden. Beispielsweise vermindert Flugasche das sogenannte Wachsen der Zuschlagstoffe, wobei diese, die mit Portlandzement reagieren können, zu einer vergrößerten Ausdehnung und Rißbildung des Betons führen. Flugasche vermindert auch das sogenannte Bluten oder Seigern, wodurch Feingut und Wasser an die Oberfläche des Betons gelangen. Die Benutzung von Flugsache setzt weiterhin die Hydratationswärme des Zementes herab, steigert die Wasserdichtigkeit, d. h. die Widerstandsfähigkeit von Beton gegen den Wasserdurchgang, und verbessert merklich die Betonfestigkeit gegen chemischen Angrifft Obgleich Flugasche dem Beton die oben erwähnten gewünschten Eigenschaften erteilt, hat sie gewisse unerwünschte Eigenschaften, die sie für den Gebrauch im Betonstraßenbau ungeeignet macht.It is known that fly ash, i.e. H. the gray fine residue that incurred when burning pulverized coal and accumulated from exhaust gases, in concrete because of certain advantageous properties that they give the concrete, to use. For example, fly ash reduces the so-called growth of the aggregates, with those that can react with portland cement to an enlarged extent and cracking of the concrete. Fly ash also reduces what is known as bleeding or Seigern, whereby fines and water get to the surface of the concrete. The use of airborne material also reduces the cement's heat of hydration, increases the waterproofness, d. H. the resistance of concrete to the Water permeability, and noticeably improves the concrete strength against chemical attack Although fly ash gives the concrete the desired properties mentioned above, it has certain undesirable properties that make it suitable for use in concrete road construction makes unsuitable.

Flugasche vermindert nämlich bekanntlich die Lufteinschließung wesentlich. Daher müßten, damit ein flugaschehaltiger Beton die für Straßenbaubeton erforderliche Widerstandsfähigkeit gegen Frost und Tauwetter besitzt, weit größere Mengen der verhältnismäßig teuren lufteinführenden Mittel verwendet werden, wobei diese über die zulässige Höchstmenge hinausgehen.It is known that fly ash significantly reduces air entrapment. Therefore, a fly ash-containing concrete would have to be the one required for road construction concrete Resistance to frost and thaw has far greater amounts of Relatively expensive air introducers can be used, this being about exceed the maximum permitted amount.

Auch der Wasserbedarf ist ein außerst wichtiger, genau zu regelnder Faktor beim Betonstraßenbau. Verschiedene Flugaschen beeinträchtigen bekanntlich den Wasserbedarf bei Fertigung von Beton einer gegebenen Konsistenz oder Setzfähigkeit in verschiedenem Grade. Obgleich es möglich ist, den Wasserbedarf für eine jeweilige Flugasche beispielsweise im Laboratorium zu ermitteln, würde eine solche Bestimmung vor dem Anmischen jeder Betonbeschickung beim Straßenbau, wo die Wirtschaftlichkeit die Verarbeitung ungeheurer Betonmengen an einem Arbeitstag verlangt, äußerst unpraktisch sein. Ferner ist der höchstzulässige Wasserbedarf für Straßenbaubeton genau festgelegt, doch viele Flugaschen verlangen, daß der Beton, in welchem sie verwendet werden sollen, einen größeren Wasserbedarf hat, als er nach solchen scharfen Vorschriften zulässig ist.The water requirement is also extremely important and must be precisely regulated Factor in concrete road construction. It is well known that various fly ashes are detrimental the water requirement for the production of concrete of a given consistency or settling ability in varying degrees. Although it is possible to determine the water needs for a particular Detecting fly ash in a laboratory, for example, would be such a determination before mixing any concrete batch in road construction, where the economy processing enormous amounts of concrete in one working day is extremely impractical be. Furthermore, the maximum permissible water requirement for road construction concrete is precisely defined, however, many fly ashes require the concrete in which they are used should, one needs more water than he would after such sharp ones Regulations is permissible.

Demgegenüber verwendet die Erfindung als Straßenbaubeton mit der gewünschten Konsistenz bei vermindertem Wasserbedarf ein billiges Flugascheprodukt in Verbindung mit zementhaltigen Massen, die Kalk, Portlandzement oder beides enthalten, das der Betonmasse verbesserte chemische und physikalische Eigenschaften, wie eine hochwertige Puzzolanwirkung, verleiht.In contrast, the invention used as road construction concrete with the desired Consistency with a reduced water requirement combined with a cheap fly ash product with cementitious masses containing lime, portland cement, or both, that of the Concrete mass improved chemical and physical properties, such as a high quality Pozzolan effect.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der nicht magnetischen, kugelartigen, im wesentlichen aus einem Kieselsäure-Tonerdeglas bestehenden Flugaschefraktion von einer Teilchengröße von weniger als 75 #t als Zuschlagstoff zu Kalk und/oder Zement, besonders Portlandzement. Diese Fraktion ist dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise mindestens 70 Gewichtsprozent der Teilchen eine Korngröße von weniger als 44 #t besitzen. Insbesondere haben die Teilchen zweckmäßig eine Größe zwischen 75 V, und unter Mikrongröße.The subject of the invention is the use of the non-magnetic, spherical fly ash fraction consisting essentially of a silica-alumina glass of a particle size of less than 75 #t as an additive to lime and / or Cement, especially portland cement. This faction is characterized in that preferably at least 70% by weight of the particles have a grain size of less own as 44 #t. In particular, the particles suitably have a size between 75 V, and below micron size.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß das Baumaterial nach der Erfindung als Zuschlag für Straßenbaubeton verwendet werden kann, um die erwünschten Eigenschaften von Flugasche ohne deren unangenehme Nachteile zu ergeben. Das neue Baumaterial hat z. B. einen nur geringen mindernden Einfluß auf Lufteinschlußmittel, so daß ein richtiger Lufteinschluß mit den zulässigen Mengen solcher Mittel erreicht werden kann. Da das Baumaterial bestimmte physikalische Eigenschaften hinsichtlich Teilchengröße, Korngrößenzusammensetzung, spezifischem Gewicht usw. aufweist, ist es nicht notwendig, vor dem Ansatz jeder Betonmischung den Einfluß des Einschlusses des Materials auf den Wasserbedarf zu ermitteln. Man ; kann also die Vermischung und Verlegung von sehr großen Betonmengen, wie sie im Straßenbau erforderlich sind, ohne Beeinträchtigung vornehmen. Die Einstellung der physikalischen Eigenschaften des Betons läßt sich innerhalb enger Grenzen durch Benutzung des vorliegenden Materials vollziehen. Ferner hat sich gezeigt, daß zementhaltige Mischungen mit dem Produkt nach der Erfindung größere Festigkeit besitzen als ähnliche Mischungen, die dieses Produkt nicht bzw. statt dessen Rohflugasche enthalten.Surprisingly, it has been shown that the building material after Invention as an aggregate for road construction concrete can be used to make the desired Properties of fly ash without producing their unpleasant disadvantages. The new Building material has z. B. only a slight diminishing influence on air entrapment agents, so that a correct air inclusion achieved with the allowable amounts of such agents can be. As the building material has certain physical properties as regards Particle size, grain size composition, specific gravity, etc. is it is not necessary to check the influence of the inclusion before starting any concrete mix of the material to determine the water requirement. Man; so can the mixing and laying of very large amounts of concrete, as required in road construction, do without impairment. Adjustment of physical properties the concrete can be adjusted within narrow limits by using the present material carry out. It has also been shown that cementitious mixtures with the product according to the invention have greater strength than similar mixtures that this Product does not contain or contains raw fly ash instead.

Das nach der Erfindung verwendete Baumaterial besteht aus einer Mischung von äußerst kleinen, voneinander getrennten kugelartigen Teilchen. Diese kugelartigen Teilchen können alle von praktisch derselben Größe sein, vorzugsweise aber besitzt die Teilchenmischung einen Korngradienten, d. h., die Mischung kann Teilchen von unterschiedlicher Größe umfassen, wobei verschiedene Teilchenanteile gemäß einer besonderen Größenklassierung abgestuft sind. Es ist äußerst erwünscht, daß das Baumaterial einen bezeichnenden Teilchenanteil, z. B. 5 Gewichtsprozent oder mehr, von einer Größe unter etwa 20 #t aufweist. Der Grund hierfür besteht darin, daß die Puzzolanaktivität des Materials, die nachstehend noch näher beschrieben werden soll, hierdurch wesentlich gesteigert wird.The building material used according to the invention consists of a mixture of extremely small, separated spherical particles. These spherical Particles can all be substantially the same size, but preferably have the particle mixture has a grain gradient, d. i.e., the mixture can contain particles of include different sizes, with different particle proportions according to a special size classification are graded. It is highly desirable that the building material a significant fraction of particles, e.g. B. 5 weight percent or more, of one In size below about 20 #t. The reason for this is that the pozzolan activity of the material, which will be described in more detail below, is therefore essential is increased.

Wegen der außerordentlichen Feinheit und des kugelartigen Charakters der Teilchen des Baumaterials nach der Erfindung ist der Wasserbedarf, d. h. die Menge Mischwasser, die zur Erzielung einer bestimmten Konsistenz oder Verarbeitungsfähigkeit erforderlich ist, herabgesetzt. Diese Verminderung im Wasser-Zement-Faktor ist natürlich äußerst vorteilhaft; denn die Festigkeit einer Zementmasse ändert sich mit dem Verhältnis von Zement zu freiem Wasser der Mischung.Because of the extraordinary delicacy and the spherical character of the particles of the building material according to the invention is the water requirement, i.e. H. the Amount of mixed water needed to achieve a certain consistency or workability required is reduced. This decrease in the water-cement factor is natural extremely beneficial; because the strength of a cement mass changes with the ratio from cement to mix free water.

Die kugelartigen Teilchen des Baumaterials bestehen im wesentlichen aus einem Glas aus Kieselsäure und Tonerde, das auch beträchtliche Anteile an Eisen und Alkali sowie Erdalkali, z. B. Natrium, Kalium, Magnesium u. dgl., aufweisen kann. Praktisch vereinigt sich das ganze in den kugelartigen Teilchen vorliegende Eisen mit der Tonerde und Kieselsäure unter Bildung eines Eisen-Kieselsäure-Tonerdeglases. Dabei sind die Teilchen praktisch frei von kristallinen Eisenverbindungen, wie Magnetit u. dgl. Daher sind die kugelartigen Teilchen praktisch nichtmagnetisch.The spherical particles of the building material essentially consist from a glass made of silica and alumina, which also contains considerable amounts of iron and alkali and alkaline earth, e.g. B. sodium, potassium, magnesium and the like. Have can. Practically all that is present in the spherical particles is combined Iron with the clay and silica to form an iron-silica-alumina glass. The particles are practically free of crystalline iron compounds such as magnetite and the like, therefore, the spherical particles are practically non-magnetic.

Puzzolanstoffe sind im allgemeinen feinverteilte kieselsäurehaltige und tonerdehaltige Substanzen, die an sich nicht zementartig sind, sondern sich mit Kalk und Wasser unter Bildung beständiger Verbindungen von Zementwert vereinigen. Die Kieselsäure-Tonerdeglasteilchen, die das Baumaterial nach der Erfindung bilden, sind hochpuzzolanisch, d. h., sie bilden stark zementartige Materialien mit Kalk wie dem im Portlandzement. Ein wasserlöslicher Film auf der Oberfläche der kugelartigen Teilchen steigert diese Puzzolanwirkung. Vermutlich ätzt der Film das Kieselsäure-Tonerdeglas an und fördert so die Umsetzung zwischen dem Glas und dem Kalk.Pozzolan substances are generally finely divided silicic acid and alumina-containing substances, which are not cement-like in themselves, but are themselves combine with lime and water to form permanent compounds of cement value. The silica-alumina glass particles which form the building material according to the invention, are highly pozzolanic, d. that is, they form highly cementitious materials with lime like the one in portland cement. A water-soluble film on the surface of the spherical Particle increases this pozzolan effect. The film is believed to be etching the silica-alumina glass and thus promotes the implementation between the glass and the lime.

Brkanntlich wird eine wesentliche Menge freien hydratisierten Kalks im Portlandzementbeton während des Abbindens und Erhärtens erzeugt. Durch die Einarbeitung des vorliegenden Baumaterials in Zementmassen reagiert das im Zement vorhandene freie Calciumhydroxyd mit den kugelartigen Teilchen, die infolge ihrer Puzzolaneigenschaften beständige zementartige Verbindungen mit dem freien Kalk bilden. Die Zementmischung hat deshalb beträchtlich verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen chemischen Angriff: Auch die Wasserdichte, d. h. die Widerstandsfähigkeit von Zementmischungen gegen den Wasserdurchgang, ist stark verbessert.It is known that a substantial amount of free hydrated lime will be produced generated in portland cement concrete during setting and hardening. Through training of the existing building material in cement masses reacts to what is present in the cement free calcium hydroxide with spherical particles, which as a result of their pozzolan properties Form permanent cementitious bonds with the free lime. The cement mix therefore has considerably improved resistance to chemical attack: The watertightness, i.e. H. the resistance of cement mixes to the water passage is greatly improved.

Der relativ dünne Oberflächenfilm der kugelartigen Teilchen kann aus irgendwelchen wasserlöslichen Salzen oder deren Mischungen bestehen, z. B. aus Alkali- und Erdalkalisulfaten und/oder den sauren Sulfaten von Natrium, Kalium und Magnesium. Der Oberflächenfilm kann eine Dicke in der Größenordnung einer molekularen Schicht haben und macht im allgemeinen nicht mehr als etwa 2 Gewichtsprozent des Teilchens aus.The relatively thin surface film of the spherical particles can consist of any water-soluble salts or mixtures thereof, e.g. B. from alkali and alkaline earth sulfates and / or the acid sulfates of sodium, potassium and magnesium. The surface film can have a thickness on the order of a molecular layer have and generally make up no more than about 2 percent by weight of the particle the end.

In Betonmischungen können die relativen Mengenverhältnisse des vorliegenden Produktes zu Portlandzement weitgehend schwanken. So kann das vorliegende Material etwa 10 bis etwa 40 Volumprozent, bezogen auf das absolute Volumen von Portlandzement plus vorliegendem Produkt, ausmachen. Bei den meisten Betonmischungen einschließlich Straßenbaubeton wird Zuschlag auch in einer Menge zwischen etwa 3 und 6 Raumteilen Zuschlagstoff je Raumteil Zement plus vorliegendem Produkt verwendet.In concrete mixes, the relative proportions of the present Product to Portland cement vary widely. So can the present material about 10 to about 40 volume percent based on the absolute volume of Portland cement plus this product. Including with most concrete mixes Road concrete is also aggregated in an amount between about 3 and 6 spatial parts Aggregate used per room part of cement plus this product.

Obgleich im vorstehenden hauptsächlich auf die Benutzung des vorliegenden Produktes zur Herstellung von Straßenbaubeton Bezug genommen worden ist, bietet das vorliegende Produkt auch besondere Vorteile für die Benutzung als Bestandteil von Leichtbaustoffen einschließlich solchen, die bei Normaltemperatur abbinden und auf Portlandzement basieren, sowie solchen, die auf Kalk basieren und hohe Temperaturen zum Abbinden erfordern, so daß eine Kontrolle der physikalischen Eigenschaften insbesondere bei hohem Gehalt notwendig ist. Bei den Leichtbaustoffen auf der Grundlage von Kalk, die auf hohe Temperaturen, z. B. in einem Autoklav, gebracht werden, können die relativen Mengenverhältnisse des vorliegenden Produktes zum Kalk im Bereich zwischen etwa 2 und etwa 10 Gewichtsteilen des ersteren je Gewichtsteil des letzteren liegen.Although in the foregoing mainly on the use of the present Product for the manufacture of road construction concrete has been referred to, offers The present product also has special advantages for use as a component of lightweight construction materials including those that set at normal temperature and based on Portland cement, as well as those based on lime and high temperatures Require for setting, so that a control of the physical properties in particular at high salary necessary is. With the lightweight construction materials on the Based on lime that is exposed to high temperatures, e.g. B. in an autoclave brought the relative proportions of the present product to the lime can be in the range between about 2 and about 10 parts by weight of the former per part by weight of the latter lie.

Als Ausgangsmaterial für das nach der Erfindung verwendete Baumaterial dient pulverisierte Kohle. Diese, die vorzugsweise auf eine solche Feinheit pulverisiert worden ist, daß etwa 80 °/o durch ein DIN-Sieb Nr. 80 gehen, wird mit Primärluft in einen geeigneten Ofen geblasen, wobei die Verbrennung der Kohleteilchen meist augenblicklich eintritt. Die Flugasche bildet sich durch Schmelzen bei Temperaturen in der Größenordnung von etwa 1550°C und anschließendes Erstarren zu voneinander getrennten kugelartigen Teilchen, wenn sie den Hochtemperaturbereich des Ofens verläßt. Diese Flugasche kann von dem sie tragenden Verbrennungsgasstrom durch einen elektrostatischen Abscheider oder einen mechanischen Sammler, der mit einem elektrostatischen Abscheider in Reihe geschaltet ist, abgetrennt werden.As a starting material for the building material used according to the invention serves pulverized coal. These, preferably pulverized to such a fineness It has been established that about 80% will pass through a DIN No. 80 sieve with primary air blown into a suitable furnace, the combustion of the coal particles mostly occurs immediately. The fly ash is formed by melting at temperatures on the order of about 1550 ° C and subsequent solidification to one another separated spherical particles as it leaves the high temperature area of the furnace. This fly ash can be removed from the combustion gas flow carrying it through an electrostatic Separator or a mechanical collector that uses an electrostatic precipitator is connected in series, be disconnected.

Das nach der Erfindung verwendete Material stellt nur eine Fraktion der rohen Flugasche dar. Nachdem man die rohe Flugsache gesiebt hat, um Teilchen von einer Größe oberhalb etwa 150 #t zu entfernen, wird das vorliegende Produkt in bekannter Weise in einem Magnetfeld getrennt.The material used according to the invention represents only one fraction the raw fly ash. After the raw fly ash has been sieved to remove particles of a size above about 150 #t will remove the present product separated in a known manner in a magnetic field.

Die folgenden beiden Beispiele zeigen die verbesserten Eigenschaften von Straßenbaubeton unter Verwendung einer Flugaschefraktion nach der Erfindung gegenüber Betonmischungen ohne diesen Zusatz. Beispiel 1 Als puzzolanartiger Zuschlagstoff von hoher Frühfestigkeit wurde eine Flugaschefraktion verwendet, die aus im wesentlichen kugeligen Teilchen von einer Größe unter etwa 75 #t aus einem Kieselsäure-Tonerdeglas bestand, das kleine Mengen Natrium, Kalium, Magnesium und Eisen als Glasbestandteile enthielt; die Kugeln wiesen einen Oberflächenfilm auf, der im wesentlichen aus einem Gemisch von wasserlöslichen Calcium-, Natrium- und Kaliumsulfaten bestand. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften der rohen Flugasche und der daraus abgetrennten, als Puzzolan zu verwendenden Fraktion finden sich in der folgenden Tabelle. Tabelle 1 Rohe Fraktion Flugasche Bestandteile Si02................. 40,9 44,1 A1203 ................ 25,1 27,6 Fe203 ................ 18,9 11,4 CaO................. 4,2 6,3 Mg0 ................ 2,4 2,7 S03 ................. 1,1 1,3 Verfügbares Na20 und K20, bezeichnet als e Na20 .............. 0,5 0,6 Glühverlust .......... 8,8 5,5 Drei Betonmischungen wurden mit den in der nachstehenden Tabelle 2 angegebenen Bestandteilen und Mengenverhältnissen zubereitet. In der Kontrollmischung I betrugen die Volumenverhältnisse der Bestandteile: Zement 1, Flugasche 0, Sand 2,5 und Schlacke 5,82, und das Wasser-Zement-Verhältnis betrug 1,12.The following two examples show the improved properties of road construction concrete using a fly ash fraction according to the invention compared to concrete mixes without this addition. EXAMPLE 1 The pozzolan-like aggregate of high early strength used was a fly ash fraction which consisted of essentially spherical particles of a size below about 75 t from a silica-alumina glass containing small amounts of sodium, potassium, magnesium and iron as glass components; the spheres had a surface film consisting essentially of a mixture of water-soluble calcium, sodium and potassium sulfates. The chemical and physical properties of the raw fly ash and the fraction separated from it to be used as pozzolan can be found in the following table. Table 1 Raw faction Fly ash Components Si02 ................. 40.9 44.1 A1203 ................ 25.1 27.6 Fe203 ................ 18.9 11.4 CaO ................. 4.2 6.3 Mg0 ................ 2.4 2.7 S03 ................. 1.1 1.3 Available Na20 and K20, referred to as e Na20 .............. 0.5 0.6 Loss on ignition .......... 8.8 5.5 Three concrete mixes were prepared with the ingredients and proportions given in Table 2 below. In Control Mixture I, the volume ratios of the ingredients were: cement 1, fly ash 0, sand 2.5 and slag 5.82, and the water-cement ratio was 1.12.

In Mischung II betrugen die Volumenverhältnisse der Bestandteile: Zement 1, Rohflugasche (der Tabelle 1) 2,5, Sand 0,29 und Schlacke 5,48, und das Wasser-Zement-Verhältnis betrug 1,89.In mixture II the volume ratios of the components were: Cement 1, raw fly ash (of Table 1) 2.5, sand 0.29 and slag 5.48, and that The water to cement ratio was 1.89.

Mischung III war identisch mit Mischung 1I, jedoch war der hochfrühfeste Puzzolan (Fraktion gemäß der Erfinding) für die Flugasche gesetzt, und das Wasser-Zement-Verhältnis betrug 1,56.Mixture III was identical to Mixture 1I, except that it was very early strength Pozzolan (fraction according to the invention) set for the fly ash, and the water-cement ratio was 1.56.

Obgleich das Wasser-Zement-Verhältnis für die Mischungen I, 11 und III verschieden war, hatten alle Gemische dieselbe Konsistenz. Die Ausbreitung betrug in jedem Fall 15 cm.Although the water-cement ratio for mixes I, 11 and III was different, all mixtures had the same consistency. The spread was in each case 15 cm.

Sechs Zylinder von 15 cm Durchmesser und 30 cm Länge wurden aus jeder Mischung hergestellt. Drei Zylinder aus jeder Mischung wurden einer Luftatmosphäre von 21'C und 95 °/o relativer Feuchtigkeit 3 Tage lang ausgesetzt, worauf sie auf Druckfestigkeit geprüft wuraen. Drei Zylinder jeder Mischung wurden derselben Atmosphäre 7 Tage lang ausgesetzt und dann in ähnlicher Weise auf Druckfestigkeit geprüft. Die Ergebnisse dieser Prüfungen finden sich in der folgenden Tabelle: Tabelle 2 Mischung I 1 II III Porilandzement (Volumteile) ... 1 1 1 Rohflugasche (Volumteile) ..... 0 2,5 0 Hochfrühfester Puzzolan, Frak- tion gemäß der Erfindung (Volumteile) ............... 0 0 2,5 Sand (Volumteile) ............. 2,5 0,29 0,29 Schlacke (Volumteile).......... 5,82 5,48 5,48 Wasser-Zement-Verhältnis ..... 1,12 1,89 1,56 Ausbreitung (cm) ............. 15 15 15 Druckfestigkeit (kg/cm2) 3 Tage (Mittel von drei Zylindern) ............... 9,71 9,84 20,32 7 Tage (Mittel von drei Zylindern) ............... 20,95 25,38 45,70 Beispie12 Eine Mischung, bestehend aus 20 Gewichtsteilen Kalkmonohydrat und 80 Teilen Rohflugasche mit 17 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf die Gesamtmischung, wurde zu einer Stange von 25,4- 25,4 - 285,7 mm geformt.Six cylinders 15 cm in diameter and 30 cm in length were made from each mixture. Three cylinders from each mixture were exposed to an air atmosphere of 21 ° C. and 95% relative humidity for 3 days, after which they were tested for compressive strength. Three cylinders of each mixture were exposed to the same atmosphere for 7 days and then similarly tested for compressive strength. The results of these tests can be found in the following table: Table 2 mixture I 1 II III Poriland cement (parts by volume) ... 1 1 1 Raw fly ash (volume parts) ..... 0 2.5 0 High early strength pozzolan, frac- tion according to the invention (Parts by volume) ............... 0 0 2.5 Sand (parts by volume) ............. 2.5 0.29 0.29 Slag (parts by volume) .......... 5.82 5.48 5.48 Water-cement ratio ..... 1.12 1.89 1.56 Spread (cm) ............. 15 15 15 Compressive strength (kg / cm2) 3 days (mean of three Cylinders) ............... 9.71 9.84 20.32 7 days (mean of three Cylinders) ............... 20.95 25.38 45.70 Example 12 A mixture consisting of 20 parts by weight of lime monohydrate and 80 parts of raw fly ash with 17 percent by weight of water, based on the total mixture, was formed into a rod of 25.4-25.4-285.7 mm.

Eine ähnliche Mischung enthaltend 80 Teile hochfrühfestes Puzzolan (Fraktion gemäß der Erfindung) an Stelle der Flugasche und 14,2°/o Wasser wurde zubereitet und zu einer Stange von 25,4 - 25,4 - 285,7 mm geformt.A similar mixture contains 80 parts of high early strength pozzolan (Fraction according to the invention) instead of fly ash and 14.2% water prepared and formed into a stick of 25.4 - 25.4 - 285.7 mm.

Eine Kontrollstange ähnlicher Abmessungen wurde aus Sand (800/,) und Portlandzement (200/,) und genügend Wasser gefertigt, um eine Paste mit normaler Festigkeit zu ergeben. Diese Stangen wurden in einem Autoklaven eine Stunde lang unter einem Dampfdruck von 10,46 kg/CM' gehalten.A control bar of similar dimensions was made from sand (800 /,) and portland cement (200 /,) and enough water to make a paste of normal strength. These rods were kept in an autoclave under a steam pressure of 10.46 kg / cm 'for one hour.

Die räumliche Dehnung der Stangen infolge der Autoklavenbehandlung wurde nach der folgenden Formel ermittelt: VZ = Volumen nach Autoklavenbehandlung. V1 = Volumen vor Autoklavenbehandlung.The spatial expansion of the rods as a result of the autoclave treatment was determined using the following formula: VZ = volume after autoclaving. V1 = volume before autoclaving.

Die Portlandzement-Sand-Kontrollstange hatte eine Dehnung von 5,8 °/o.The Portland cement sand control bar had an elongation of 5.8 ° / o.

Die Rohflugasche-Kalkmonohydrat-Stange hatte eine Dehnung von 21,111/0.The raw fly ash lime monohydrate rod had an elongation of 21.111 / 0.

Die Stange aus hochfrühfestem Puzzolan und Kalkmonohydrat hatte eine Dehnung von 4,8 °/a.The rod made of early strength pozzolan and lime monohydrate had one Elongation of 4.8 ° / a.

Claims

Claims: 1. Use of the non-magnetic spherical, fly ash fraction consisting essentially of a silica-alumina glass of a particle size of less than 75 #t as an additive to lime and / or Cement, especially portland cement.

2. Use of the fraction according to claim 1, characterized characterized in that at least 70 percent by weight of the particles have a grain size of own less than 44 #t.

3. Use of the fraction according to claim 1, characterized characterized in that the particles are between 75 #t and sub-micron in size own.

4. Use of the fraction according to claim 1, characterized in that at least 5 percent by weight of the particles have a grain size of less than 20 #t.