DE1300856C2

DE1300856C2 - Verfahren zur Erzeugung von hydrophobem Zement

Info

Publication number: DE1300856C2
Application number: DE1965T0029854
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Teutonia Cementwerk
Priority date: 1965-11-25
Filing date: 1965-11-25
Publication date: 1973-08-30
Also published as: DE1300856B

Description

Der handelsübliche Zement ist ein pulverförmiger herein mit 0,25% Hydrophobierungsmitteln herge-

BaustofT, der nach dem Anrühren mit Wasser zu stellt worden ist. Zu demselben ungünstigen Ergebnis

einer festen Masse erstarrt. Dieser pulverförmige gelangt man, wenn man sich zuerst die reinen Salze

Baustoff wird aus Klinkern gemahlen, die im Brenn- der Fettsäuren herstellt und diese dann dem Klinker

ofen gewonnen sind. Der pulverförmige, aus "den 5 als Hydrophobierungsmittel zusetzt. Mithin vermin-

Klinkem gemahlene Zement hat aber nur eine be- dem die Hydrophobierungsmittel ihre Wirkung, so-

grenzte Lagerfähigkeit, denn er nimmt beim Lügern bald sie mit dem Klinker chemisch reagieren, also

Feuchtigkeit aus der Luft auf und vermindert oder mit ihm ein Salz gebildet haben, bevor sie optimal

verliert dadurch seine Qualitätseigenschaften. verteilt worden sind.

Diesem hydrophilen Verhalten des Zements be- ίο Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag bleibt gegnet man bekanntermaßen dadurch, daß man dem dagegen die Wirksamkeit der Hydrophoöierungs-Klinker geeignete Hydrophobierungsmittel, z. B. feste mittel beim Mahlprozeß mit dem Klinker erhalten, oder flüssige höhere Fettsäuren oder deren Derivate, Bei der Umhüllung der Klinkerstücke mit dem in einer bestimmten geringen Menge zusetzt. Diese Hydrophobierungsmittel vor dem Vermählen findet Mittel werden dabei mitunter dem vermahlenen Pro- 15 nämlich noch keine nennenswerte chemische Reakdukt auf dem Wege zum Fertiggutsilo zugegeben, in t.on statt. Es stellt sich aber dabei eine so gute Vorder Regel aber bereits dem Klinker während des verteilung des Hydrophobierungsmittels ein, daß vom Mahlprozesses in der Klinkennühle, weil sich da- Beginn des Mahlvorganges an die Reaktion (d. h. die durch in besonders einfacher Weise eine innige und Salzbildung) praktisch sofort bei allen KlinWerstüeken gleichmäßige Ve^eilung des Hydrophobierungsmittels 20 einsetzen kann. Auf diese Weise wird vermieden, daß sicherstellen läßt. die Salzbildung schon vor oder während des Vor-Die bekannten Verfahren zur Hydrophobierung gangs der Verteilung der Hydrophobierangsmittel von Zement liefern zwar — je nach aem speziell ver- stattfinden kann.

wendeten Hydrophobierungsmittel — mehr oder Ei_n für den Erfolg der Erfindung ausreichender

weniger gute Ergebnisse, erfordern andererseits aber as Überzug um jedes Klinkerstück (d. h. ein Überzug,

durchweg einen verhältnismäßig hohen Einsatz an <jer jedes Klinkerstück ganz oder größtenteils um-

Hydrophobierungsmittel. der sich erheblich auf die hüllt), kann auf verschiedene Weise erhalten werden. Herstellungskosten des Zements auswirken kann und Besonders zweckmäßig ist es, den Klinker auf seinem

mitunter allein aus diesem Gr^nd wirtschaftlich nicht Weg in die Klinkennühle mit einem flüssigen oder

vertretbar ist. 30 durch Schmelzen verflüssigten Hydrophobierungs-

Mit der Erfindung soll demgegenüber die Hydro- mittel zu überziehen, indem das Hydrophobierungs

phobierung des Zements durch Vermählen des Klin- mittel beispielsweise durch Düsen auf dem Tram-

kers bei Anwesenheit von Hydrophobierungsmitteln portweg versprüht wird, auf dem der Klinker in die

in der Klinkennühle dahingehend 'srbessert werden, Klinkennühle gefördert wird. Diese Art der Durch-

daß sich bei gleichem Einsatz an Hydrophobierungs- 35 führung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist an

mittel ein erheblich erhöhter Hydrophobierunjsgrad Hand der Zeichnung, die schematisch einen Schnitt

bzw. bei gleichem Hydrophobierungsgrad ein erheb- durch die Klinkerzuführung zur Klinkennühle zeigt,

Hch verminderter Verbrauch an Hydrophobierungs- näher erläutert:

mittel einstellt. Dieses Ziel erreicht die Erfindung da- Der Klinker 1 wird auf dem T aosportmittel 2 über durch, daß jedes Klinkerstück vor dem Einbringen 40 eine Walze 3 auf die Fördeischnecke 4 geworfen in die Klinkermühie mit einer Schicht des Hydro- Diese fördert die Klinker in die (nur teilweise darphobierungsmittels überzogen wird. gestellte) Klinkennühle 5. Über der Walze 3 ist ein Die Hydrophobierungsmittel reagieren in der Düsenrohr 6 angeordnet, aus dem das Hydrophobie-Klinkermühle, während des Mahlprozesses chemisch rungsmittel 7 auf die von der Wabe 3 fallenden mit dem Klinker und bilden schließlich Salze, die sich 45 Klinker gesprüht wird.

bei dem Mahlvorgang in dem entstehenden Zement- T_n weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es

mehl verteilen. Die Erfindung beruht nun auf der vorteilhaft sein, daß das Hydrophobierungsmi'.tel

konsequenten Anwendung der Erkenntnis, daß es für noch mit einem Stoff verschnitten wird, der weder

einen optimalen Hydrophobierungsgrad nicht allein _mit ihm noch mit dem Klinker chemisch reagiert,

auf den Endzustand einer innigen und gleichmäßigen 50 beispielsweise mit Paraffinöl, Vaseline oder anderen

Verteilung des Hydrophobierungsmittels im Zement Substanzen, die gegenüber dem Hydrophobierungs-

ankommt, sondern wesentlich auch darauf, daß die mittel und dem Klinker neutral sind. Das Verschnei-

Moleküle des Hydrophobierungsmittels erst dann mit den des Hydrophobierungsmittels hat in erster Linie '

den Zementmiszelisn verknüpft werden, nachdem den Zweck, die Salzbildung in der Klinkennühle zu

das noch nicht umgesetzte Additiv im Klinker weitest- ₅₅ verzögern, und unterstützt damit die Absicht, eine

gehend verteilt ist. Sobald nämlich die Salze vor bestmögliche Verteilung des Hydrophobierungsmittels

einer ausreichenden Verteilung im Klinker bereits ge- _Zu erreichen, bevor die chemische Reaktion mit dem

bildet sind, bewirken sie nur eine ungenügende Klinker einsetzt. Die Verzögerung tritt deswegen ein,

Hydrophobierung, wenn sie noch weiter im ent- weil immer nur ein kleiner Teil der verschnittenen

stehenden Zementmehl verteilt werden. 60 Hydrophobierungsmitteltropfen mit dem Klinker in

Die der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis Berührung kommt und dabei reagieren kann, wah-

wird belegt durch die Beobachtung, daß eine Zement- rend der übrige Teil erst in dem anschließenden wei-

probe, die durch Zugabe von 0,5¹Vo Hydrophobie- teren Mahlprozeß innerhalb der Klinkermühle zer-

rungsmitteln stark hydrophob gemacht worden ist, rieben werden muß, um chemisch durch die Bloß-

nach dem Vermählen mit der gleichen Gewichts- 65 legung weiterer Hydrophobierungsmittelanteile mit

menge an direkt dem Brennofen entnommenen Klin- dem Klinker reagieren zu können,

ker einen Zement liefert, der weit weniger hydrophob Daneben kann die Verwendung eines geeigneten

ist als eine Probe, die in der Klinkermühie von vorn- Verschnittmittels auch besonders angezeigt sein als

Hilfsmittel zur Verflüssigung von solchen Hydrophobierungsmitteln, die normalerweise mehl flüssig sind bzw. sich nur schwer in eine flüssige Form bringen lassen. Im übrigen ergeben die Verschnittmittel noch den zusätzlichen, sehr erwünschten Vorteil, daß sie juf das Zementmehl staubbiruknd wirken. Weeen der auten Vorverteilung ist auch dic-e Wirkung schon vom" Beginn des Mahlvorganges an sehr gleichmäßig und intensiv vorhanden.

7nr weiteren Erläuterung der E-fmdunc wurden mehrere, mit A bis G bezeichnete Verdeichsversuch; durchgeführt, indem unter sons: ck-lchen Bedingungen das Hylrophobierunc^m:::·.! in unterschiedlicher Wei^e dem Klinker zugegeben wurd.;·. n^:im!icli

Reihe 0: '⁵

in herkömmlicher Wene direkt in die Mühle.

Reihe 1:

■:emäß der zeichnerischen Darstellung vor dem Eintrag in die Mühle auf den Klinker ^ϊ0 aufgesprüht und

Reihe 2:

in gleicher Weise wie bei Gruppe I aufgesprüht, aber noch zusätzlich mit einem Ver- as Schnittmittel versetzt.

Bei jedem Vergleichsversuch wurden Proben des Zements in offenen Schalen unter definierten Bedinguneen an feuchter Luft gelagert, und nach bestimmten Zeitabständen wurde der Glühverlust der Proben bestimmt. Die Zunahme des Glühverlustes (in Proient der Probe) gegenüber dem Auspangswert gibt dabei ein Maß für die Feuchtigkeitsaufnahme während der Lagerzeit und mithin für den Hydrophobierungsgrad an. Die Werte für die prozentuale Zunahme des Glühverlustes sind in der Tabelle niedergelegt.

In der Tabelle bedeuten die Kennziffern der einzelnen Versuchsreihen folgende Hydrophobierungsmittel bzw. Verfahrensweisen:

Gruppe I

A₁,: Tranfettsäure, direkt der Mühle zugegeben; A₁: Tranfettsäure, vor Eintrag in d\z Mühle auf

den Klinker aufgesprüht; B₀: 0,3 ^e/o Stearylamin, direkt der Mühle zugegeben;

B₁: 0,3 »/0 Stearylamin, vor Eintrag in die Mühle auf den Klinker aufgesprüht

Gruppe II

0,25⁰O Cocosfettsäure, vor Eintrag in die Mühle auf den Klinker aufgesprüht: 0,3⁰Zo eines Gemisches aus Cocosfettsäure (0,15° o) und Vaseline (0.15⁰Zo), vor Eintrag in die Mühle auf den Klinker aufgesprüht; 0.2°-'u Stearylamin. vor Eintrag in die Mühle auf den Klinker aufgesprüht: 0.4°'c eines Gemisches aus Stearylamin (0,2⁰Zo) und Paraffinöl (0.2⁰Zo). vor Eintrag in die Mühle auf den Klinker aufgesprüht; 0,2⁰Zo Bromstearinsäure, vor Eintrag in die Mühle auf den Klinker aufgesprüht: 0.4⁰Zo eines Gemisches aus Bromstearinsäure (0.2⁰Zo) und Paraffinöl (0.2° Ό). vor Eintrag in die Mühle aut den Klinker aufgesprüht; : 1 °/o Dodecylbenzolsulfonat, vor Eintrag in die Mühle av' den Klinker aufgesprüht;

45 F₂: 1.25⁰O eines Gemisches aus Dodecvlsulfonat (I⁰Zo) und Paraffinöl (0.25%), vor Eintrag in die Mühle auf den Klinker aufgesprüht;

G₁: l°/o Fettalkoholsulfat, vor Eintrag in die Mühle auf den Klinker aufgesprüht;

G₂: 1.25°/o eines Gemisches aus Fettalkoholsulfat (l°o) und Paraffinöl (0,25°/o), vor Eintrag in die Mühle auf den Klinker aufgesprüht.

Die Werte der Tabelle für die zu gleichen Kennbuchstaben gehörenden Versuchsreihen zeigen deutlich, daß sich durch eine Umhüllung der Klinkerstücke mit dem Hydrophobierungsmittel vor dem Eintrag in die Mühle eine beträchtliche Verbesserung des Hydrophobierungsgrades des Zements gegenüber der herkömmlichen Zugabe di-ekt in die Mühle ergibt (Versuchsreihen der Gruppe I). und daß sich durch die Anwendung eines Verschnittmittels eine weitere Steigerung des Hydrophobierungsgrades einstellt (Versuchsreihen der Gruppe II). Die einzelnen Versuchsreihen können dabei aber nur innerhalb des gleichen Kennbuchstabens und nicht mit Reihen mit anderen Kennbuchstaben verglichen werden, da bei den zu verschiedenen Kennbuchstaben gehörenden Versuchsreihen, die zum Teil in sehr großen Zeitabständen voneinander durchgeführt wurden, die Bedingungen hinsichtlich Art, Körnung usw des verwendeten Klinkers und zum Teil auch hinsichtlich der Lagerung der Proben unterschiedlich waren.

Zunahme der Glühverluste (in Prozent Jer Probe) mit der Lap.erzeh

	Versuchsreihen Gruppe I	Α·, ί	B₀	I	B₁	C,	C₈ \	L>,	Versuchsreihen Gruppe Π	Ri	I	E₁ i	F₁	Vt	O₁	0,67
Lagerzeit		0,08	0,95	0,80	0,54	0,48	0,80	D₂ I	1,71	1,70	1,13	0,65	1,09	1,03
ITag	0,25	0,15	1,75	1,40	1,39	0,95	1,08	0,77	4.17	2,54	2,26	1,16	2,02	2,91
3 Tage	0,60	0,15	3,49	2,13	4,14	1,50	1,31	0,82	8,70	4,09	5,30	3,49	4,11
7 Tage	0,49	0,21	6,68	2,91	8,10	3,53	2,48	1,07
2 Wochen	0,57	0,21			12,94	7,40	3,59	1,59
5 Wochen	0,74	0,61						2,28
10 Wochen	0,99	0,92
16 Wocheti	1,49

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung von hydrophobem Zement durch Vermählen des Klinkers bei Anwesenheit von Hydrophobierungsmitteln in der KJinkennUhle, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Klinkerstück vor dem Einbringen in die Klinkermühle mit einer Schicht des Hydrophobierungsmittels überzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydrophobierungsmittel mit einem Stoff verschnitten wird, der weder mit ihm noch mit dem Klinker chemisch reagiert

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als chemisch nicht reagierende Stoffe Parafßnöt, Vaseline, Fette, Wachse oder andere neutrale Mittel benutzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen