DE1255018B

DE1255018B - Process for the production of mortar using finely ground chalk

Info

Publication number: DE1255018B
Application number: DES83823A
Authority: DE
Inventors: Francois-Xavier Deloye
Original assignee: MATERIAUX BLANCS SOC IND DES
Current assignee: MATERIAUX BLANCS SOC IND DES
Priority date: 1962-02-21
Filing date: 1963-02-20
Publication date: 1967-11-23

Description

Verfahren zur Herstellung von Mörtel unter Verwendung von fein vermahlener Kreide Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Mörtels, dessen Hauptbestandteil feinvermahkne Kreide ist.Method of making mortar using finely ground Chalk The invention relates to a method for producing a mortar, whose main component is finely ground chalk.

Es sind Mörtel bekannt, bei denen Kreidebrocken oder vermahlene Kreide als Füllmaterial verwendet und mit Bindemitteln, wie beispielsweise Zeiluloserderivaten, gebunden werden. Statt der Kleide können bei solchen Mörteln auch andere Füllstoffe, beispietsr weise Sand, gemahlener Dolomit oder sonstiger Stein, verwendet werden. There are known mortars, where chunks or chalk, ground chalk as a filler material used and with binding agents such as for example, be bound Zeiluloserderivaten. Instead of the dressing, other fillers, for example sand, ground dolomite or other stone, can also be used with such mortars.

Das Ziel der Erfindung ist darauf gerichtet, einen besonders festen- und trotzdem leicht verformbaren Mörtel herzustellen, der unter anderem zur Herstellung von besonders widerstandsfähigen Bauekmessten geeignet ist. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß eine mikroporöse Kreide mit einem Reinheitsgrad von mindestens 950/" von deren Porenvolumen mindestens 50% aus Poren mit Radien zwischen 1 und 1/"a p, bestehen, fein gestampft bzw. zerkleinert wird, dann mit 50 bis 200 kg Portlandzenent je Kubikmeter des Endproduktes, vorzugsweise mit 120 bis 130 kg Portlandzement je Kubik-meter des Endproduktes, unter Beifügung von Wasser gemischt und schließlich die gebundene Mischung geformt wird.The aim of the invention is aimed at producing a particularly strong and nevertheless easily deformable mortar which, among other things, is suitable for the production of particularly resistant building blocks. According to the invention, this is achieved in that a microporous chalk with a degree of purity of at least 950 / " of whose pore volume at least 50% consists of pores with radii between 1 and 1 /" ap, is finely tamped or comminuted, then with 50% up to 200 kg Portland cent per cubic meter of the end product, preferably with 120 to 130 kg Portland cement per cubic meter of the end product, with the addition of water and finally the bonded mixture is formed.

Wenn ein besonders weißer Mörtel gewonnen werden soll, so wird zweckmäßig ein Pordandzement gewählt, der frei von Schlacke; Asche und anderen die Farbe beeinflussenden Bestandteilen ist.If a particularly white mortar is to be obtained, a Pordandzement is appropriately selected that are free from slag; Ash and other constituents that affect color.

Bei der verwendeten Kreide handelt es sich um eine Kreide aus feinen Körpern von Kleinlebewesen, wie Kalkalgen oder Foraminiferen.The chalk used is a fine chalk Bodies of small organisms such as calcareous algae or foraminifera.

In dem nach dem erfindungsgemäl@en Verfahren erzeugten Mörtel steilt die Kreide nicht lediglich einen Füllstoff' dar, sondern sie nimmt unmittelbar an der Bindung teil. Ein solcher Mörtel ermöglicht es, . Agglomerate zu bilden, die dank ihrer mechanischen Eigenschaften und ihres hervorragenden Isoliervermögens wertvoll sind. Außerdem besitzt dieser Mörtel ein schönes weißes Aussehen.Steeps in the mortar produced by the method according to the invention the chalk is not just a filler, it takes on immediately part of the bond. Such a mortar allows. To form agglomerates that thanks to their mechanical properties and their excellent insulating properties are valuable. In addition, this mortar has a nice white appearance.

Die Vereinigung der Kreide mit denn Portlandzement führt zur Bildung von Mischkristallen aus Pordandit (einem der hydratischen Bestandteile des Zementes) und Kalzit. Obgleich in diesem Mörtel kein besonders grobes Teil enthalten ist und obgleich der Anteil an Zement sehr gering ist, kann aus diesem Mörtel ohne thermische Behandlung und ohne nennenswerte Druckanwendung ein Stein - erzeugt werden, dessen mechanische Eigenschaften mit denen eines hochwertigen Quadersteines, z. B. aus Gram4 ; vergleichbar sind. Durch die Verwendung von zumindestens 954/o reiner Kreide, die mikroporös ist, und durch die Untermischung einer verhältnismäßig geringen Menge Zeacent wird ein bemerkenswert widerstandsfähiges Bauelement geschaffen. Das Formen des Bauelements ist sehr einfach, und die Kosten der Herstellung sind im Vergleich zur Qualität gering.The combination of chalk with Portland cement leads to the formation of mixed crystals of pordandite (one of the hydrate components of cement) and calcite. Although no particularly coarse part is contained in this mortar and although the proportion of cement is very low, a stone can be produced from this mortar without thermal treatment and without the application of significant pressure, the mechanical properties of which match those of a high-quality ashlar, e.g. B. from Gram4; are comparable. The use of at least 954 / o pure chalk, which is microporous, and the mix-a relatively small amount Zeacent a remarkably robust device is created. The molding of the component is very easy and the cost of manufacture is low compared to the quality.

Zur eingehenderen Erläuterung des Verfahrens wird nachfolgend eine Beschreibung an Hand eines Ausführungsbeispiels gelacht.For a more detailed explanation of the method, a Description laughed on the basis of an exemplary embodiment.

Bei diesem Ausführungsbeispiel geht man von einer Kreide aus Gehäusen von Kleinstlebewesen aus, die aus einem Lager des unteren Senons bei M6zi6resenVeain (Eure, Frankreich) gewonnen wird und deren chemische Analyse etwa folgende Zusammensetzung eambt: Gewichtsprozent SiO, .......................... 0,7 MO, ......................... 0,4 Felos ......................... 0,09 Tiof .......................... 0,2 Ca0 .......................... 54 bis 55 Mg0 .......................... 0,3 SO, ................:.......... 0,09 MasO ......................... 0,05 K,0 .......................... 0,1 Unlösliche Anteile (insbesondere nicht gebundmes SäWum) .... fl,9 Der Verlust im Feuer, der sich aus dem Entweichen von Kohlensäure ergibt, beträgt 43,5 Gewichtsprozent.This embodiment is based on a chalk made from the shells of microorganisms, which is obtained from a store of lower senone near M6zi6resenVeain (Eure, France) and whose chemical analysis shows the following composition: Weight percent SiO, .......................... 0.7 MO, ......................... 0.4 Felos ......................... 0.09 Tiof .......................... 0.2 Ca0 .......................... 54 to 55 Mg0 .......................... 0.3 SO, ................: .......... 0.09 MasO ......................... 0.05 K, 0 .......................... 0.1 Insoluble fractions (especially not bound SäWum) .... fl, 9 The loss in the fire resulting from the escape of carbonic acid is 43.5 percent by weight.

Die bei dem Ausführungsbeispiel verwendete Kreide aus Gehäusen von Kleinlebewesen besitzt eine volumenmäßig sehr günstige Porosität, die etwa im Bereich von 44 % liegt, wobei der Durchmesser der Poren meist sehr klein ist, nämlich zwischen 1/10 und 1 #t.The chalk used in the embodiment from cases from Small organisms have a very favorable porosity in terms of volume, around in the range of 44%, the diameter of the pores being usually very small, namely between 1/10 and 1 #t.

So wurde beispielsweise bei der Prüfung der Porenbeschaffenheit der oben definierten Kreide folgende Verteilung festgestellt: des °@e Größe der Porendurchmesser Gesamt- volumens Porositär Unter 1/10o Nt ................. 0 0 1/loo bis 1/1o (t ................ 1,76 4 1/1o bis 1 FL .................. 30,0 68 1 bis 10 [. ................... 0 0 10 bis 100 p. ................. 8,7 20 Größer als 100 #t ............. 3,1 8 ` 43,5 100 Aus dieser Tabelle ist zu erkennen, daß die Porosität besonders in einem ersten Bereich oberhalb von 50 1. und in einem zweiten Bereich zwischen 1/l0 und 1 #t liegt. Es ist wahrscheinlich, daß der zweite Bereich der eigentlichen Porengröße der Gehäuse der Foraminiferen entspricht, während der erste Bereich den Zwischenräumen zwischen diesen Gehäusen entspricht.For example, when testing the pore properties of the chalk defined above, the following distribution was found: d it ° @ e Size of the pore diameter total volume porosity Less than 1 / 10o Nt ................. 0 0 1 / loo to 1 / 1o (t ................ 1.76 4 1 / 1o to 1 FL .................. 30.0 68 1 to 10 [. ................... 0 0 10 to 100 p. ................. 8.7 20 Greater than 100 #t ............. 3.1 8 `43.5 100 It can be seen from this table that the porosity is above 50% in a first range and between 1/10 and 1 #t in a second range. It is likely that the second area corresponds to the actual pore size of the shells of the foraminifera, while the first area corresponds to the spaces between these shells.

In Anbetracht der Porosität beträgt das spezifische Gewicht dieser Kreide 2,7 g/cm'.In view of the porosity, the specific weight is this Chalk 2.7 g / cm '.

Die oben beschriebenen Strukturbedingungen sind einerseits bei einer hinreichenden Zerkleinerung für die Entwicklung von einer spezifisch großen Oberfläche vorteilhaft, andererseits geben sie der Kreide eine große chemische Reaktivität. Die Oberfläche des Zementes ist etwa gleich groß.The structural conditions described above are on the one hand with a Sufficient comminution for the development of a specifically large surface advantageous, on the other hand they give the chalk a great chemical reactivity. The surface of the cement is about the same.

Um nach dem Trocknen ein besonders weißes Mörtelgemisch zu erhalten, wird ein Portlandzement eingemischt, der frei von Schlacke, von Chloriden und von Puzzolanerde ist.In order to obtain a particularly white mortar mixture after drying, a Portland cement is mixed in that is free of slag, chlorides and Pozzolana is.

Die besonderen Eigenschaften der verwendeten Kreide aus Kleingehäusen spielen eine wichtige Rolle für die Wirkung und die Festigkeit des Mörtels nach der Erfindung.The special properties of the chalk used from small cases play an important role in the effect and strength of the mortar the invention.

Zwischen dem Portlandit, Ca(OH)E, der einer der Bestandteile des Portlandzementes ist, und den anliegenden Oberflächen der Kreide entsteht eine Lösung, die kristalline Flächen freilegt.. Durch Wandern von C03-Gruppen des Kalzits der Kreide in die hydratischen Bestandteile des Zementes und umgekehrt von OH-Ionen des Portlandits in den Kalzit entsteht eine feste Verbindung von Kalziumkarbonat mit dem Kern des Portlandits und daraus die Bildung einer kristallischen Verflechtung zwischen dem Zement und der Kreide. Diese Verflechtung von Mischkristallen aus Portlandit und Kalzit tritt an die Stelle des größten Teiles des ursprünglich vorhandenen Portlandits und der Kreide. Sie besitzt eine wesentlich höhere mechanische Widerstandskraft als der Kalzit.Between the portlandite, Ca (OH) E, which is one of the constituents of portland cement is, and the adjacent surfaces of the chalk creates a solution that is crystalline Areas exposed .. By migration of C03 groups of the calcite of the chalk into the hydrated Components of cement and vice versa from OH ions of portlandite to calcite a firm bond of calcium carbonate with the core of portlandite is created and from this the formation of a crystalline entanglement between the cement and the chalk. This interweaving of mixed crystals from portlandite and calcite occurs in place of most of the originally existing portlandite and the Chalk. It has a much higher mechanical resistance than the Calcite.

Beispiel Die aus Kleingehäusen bestehende, oben beschriebene Kreide wird mit Hilfe einer Schlagkreuzmühle oder einer Kugelmühle zerkleinert, um etwa folgende Granulierungsverhältnisse zu erhalten: 70 % Rückstand bei einer lichten Maschenbreite des Siebes von etwa 100 g. (DIN 4188:0,1), 53 % Rückstand bei etwa 200 #t (DIN 4188:0,2), 360% Rückstand bei etwa 315 1. (DIN 4188:0,315). Die 300/, des Granulates, die durch ein Sieb von 100 #t Maschenbreite hindurchgehen, haben folgende Zusammensetzung: 4,3 0% Rückstand bei einer Maschenbreite von 43 tc (DIN 4188:0,043), 13,4 % Rückstand bei einer Maschenbreite von 351r., 30 % Rückstand bei einer Maschenbreite von 27 K 39 % Rückstand bei einer Maschenbreite von 19 #t, 44% Rückstand bei einer Maschenbreite von 1111, 48 % Rückstand bei einer Maschenbreite von 7,6 g, 52 % Rückstand bei einer Maschenbreite von 4,3 lx. Die verhältnismäßig grobe Zerkleinerung hat offenbar nur die Wirkung, daß die@mikroskopisch kleinen Körper, welche von den Gehäusen der Foraminiferen gebildet werden, sich voneinander lösen. Dank der sehr feinen Porosität dieser Kreide ergibt sich eine spezifische Oberfläche von etwa 4800 cm$/g (gemessen nach Blaine).EXAMPLE The chalk described above, consisting of small housings, is comminuted with the aid of a cross beater mill or a ball mill in order to obtain approximately the following granulation ratios: 70% residue with a clear mesh width of the sieve of about 100 g. (DIN 4188: 0.1), 53% residue at around 200 #t (DIN 4188: 0.2), 360% residue at around 315 1. (DIN 4188: 0.315). The 300% of the granules which pass through a sieve with a mesh width of 100 tc have the following composition: 4.3% residue with a mesh width of 43 tc (DIN 4188: 0.043), 13.4% residue with a mesh width of 351r., 30% residue with a mesh width of 27 K, 39% residue with a mesh width of 19 #t, 44% residue with a mesh width of 1111, 48% residue with a mesh width of 7.6 g, 52% residue with a mesh width of 4.3 lx. The relatively coarse comminution evidently only has the effect that the microscopic bodies, which are formed by the shells of the foraminifera, separate from one another. Thanks to the very fine porosity of this chalk, it has a specific surface area of around 4800 cm $ / g (measured according to Blaine).

1.t gestampfter bzw. zerkleinerter Kreide wird mit 120 bis 130 kg Portlandzement, der ausschließlich aus 950/0-Klinker und 5% Gips besteht (ohne Schlacke, ohne Asche und ohne Chloride) und dessen spezifische Oberfläche, nach B 1 a i n e gemessen, 3200 cm'/g im Durchschnitt beträgt, wird mit 125 bis 2001 Wasser vermischt. Je nach der verwendeten Wassermenge und der Art der Behandlung (Flüssigmachen bzw. Gießen von Hand, Verwendung von Rütteltisch oder von Druckrüttelmaschine) erhält man einen mehr oder weniger plastischen Mörtel mit einer Dichte von beispielsweise 1,65. Natürlich kann dabei die spezifische Oberfläche der Kreide - z. B. durch Stampfen -variiert und das Verhältnis von Zement und Wasser in gewissen Grenzen geändert werden, um ein Produkt zu erhalten, das gewünschte vorherrschende Eigenschaften besitzt (Schallisolierung, Wärmeisolierung, mechanischer Widerstand, Dichte usw.).1.t stamped or crushed chalk weighs 120 to 130 kg Portland cement, which consists exclusively of 950/0 clinker and 5% gypsum (without slag, without ash and without chlorides) and its specific surface, according to B 1 a i n e measured, is 3200 cm '/ g on average, is mixed with 125 to 2001 water. Depending on the amount of water used and the type of treatment (liquefying or Pouring by hand, using a vibrating table or a pressure vibrating machine) one more or less plastic mortar with a density of for example 1.65. Of course, the specific surface of the chalk - z. B. by pounding - varies and the ratio of cement and water changed within certain limits in order to obtain a product that has the desired predominant properties possesses (sound insulation, thermal insulation, mechanical resistance, density, etc.).

Bei einem Formstein, der erfindungsgemäßen Mörtel enthielt, wurde nach 90 Tagen eine Druckfestigkeit von 200 kg/cm$ gemessen. Die Dichte betrug 1,65, der Wärmeisolationskoeffizient war hoch. Der unter Verwendung von erfindungsgemäßem Mörtel hergestellte Formkörper dichtet zuverlässig ab. Er ist gegen Frosteinwirkung widerstandsfähig, und bei der Herstellung ist sein Schwindmaß nur sehr gering.In the case of a molded block containing mortar according to the invention, a compressive strength of 200 kg / cm $ was measured after 90 days. The density was 1.65, the coefficient of thermal insulation was high. The using of the invention Moldings produced by mortar provide a reliable seal. He is against the effects of frost resistant, and its shrinkage is very low during manufacture.

Die Festigkeit des erfindungsgemäßen Mörtels ist überraschend, wenn man berücksichtigt, daß die aus Foraminiferen gebildete Kreide selbst nur geringen mechanischen Widerstand bieten kann. Andererseits ist aber der Anteil an Zement zu gering, um den mechanischen Widerstand des erfindungsgemäßen Mörtels auf ihn zurückzuführen. Allem Anschein nach findet ein Auflösen sehr feiner Bestandteile statt, das von chemischen Reaktionen zwischen der Kreide und Bestandteilen des Zementes während der Hydratation begleitet wird. Diese Reaktionen spielen sich wahrscheinlich an der Oberfläche der Kreide ab, die infolge der Zusammensetzung der Kreide aus Kleinstgehäusen sehr groß ist.The strength of the mortar according to the invention is surprising when it is taken into account that the chalk formed from foraminifera itself is only slight mechanical resistance. On the other hand, however, is the proportion of cement too low to affect the mechanical resistance of the mortar according to the invention on him traced back. It appears that there is a dissolution of very fine components instead, that of chemical reactions between the chalk and constituents of the cement is accompanied during hydration. These reactions are likely to play out on the surface of the chalk that due to the composition the chalk from the smallest cases is very large.

Formkörper aus erfindungsgemäßem Mörtel sind außerordentlich weiß, auch wenn der verwendete Zement grau ist. Dies scheint auf das Gefüge und auf das Diffusionsvermögen der Kreide zurückzuführen zu sein.Moldings made from mortar according to the invention are extraordinarily white, even if the cement used is gray. This shines on the fabric and on that To be attributed to the diffusivity of the chalk.

Die höhere Druckfestigkeit der aus dem erfindungsgemäß hergestellten Möitel erzeugten Blöcke gegenüber Blöcken aus normalem Mörtel ist durch Druckversuche unter einer Presse nachgewiesen worden.The higher compressive strength of the manufactured according to the invention Möitel produced blocks compared to blocks from normal mortar is through compression tests has been proven under a press.

So wurden beispielsweise Blöcke, die aus einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung einer Kreide mit einem Reinheitsgrad von 980/, und einer Porosität von 5001" wobei 740/, dieser Porosität aus Poren zwischen 1 und 1/io (t bestanden, hergestellten Mörtel erzeugt waren, Druckversuchen unterworfen. Bei diesen Versuchen wurden Druckfestigkeitswerte zwischen 135 und 165 kg/cm' gemessen. Solche Werte werden sonst nur bei Blöcken fester Steine, z. B. Granit, erreicht. Blöcke aus mit normaler Kreide hergestelltem Mörtel erreichten dagegen - soweit überhaupt feste Blöcke hergestellt werden konnten - nur Druckfestigkeitswerte bis 10 kg/cm'.For example, blocks were produced from a mortar produced by the method according to the invention using a chalk with a degree of purity of 980 / and a porosity of 5001 " with 740 /, this porosity consisting of pores between 1 and 1/10 (t) In these tests, compressive strength values between 135 and 165 kg / cm 'were measured. Such values are otherwise only achieved with blocks of solid stones, e.g. granite. Blocks made of mortar made with normal chalk, on the other hand, achieved - if at all solid blocks could be produced - only compressive strength values up to 10 kg / cm '.

Claims

Claims: 1. Method for producing mortar using of chalk, d u r c h e k e n nz e i c h n e t that a microporous chalk with a degree of purity of at least 95%, of their pore volume at least 50% of pores with radii between 1 and% a g. exist, finely tamped or crushed is, then with 50 to 200 kg of Portland cement per cubic meter of the end product, preferably with 120 to 130 kg of Portland cement per cubic meter of the end product with the addition mixed by water and finally the bonded mixture is formed.

2. Procedure according to claim 1, in particular for the production of a white mortar mixture after drying, characterized in that a poriland cement is added which is free of slag, of chlorides and of pozzolana.

3. The method according to claim 1, characterized in that the crushing of the chalk is carried out until the chalk has a surface ratio of 4800 cm '/ g. Considered publications German patent specification No. 868 572.