DE1302315C2

DE1302315C2 - Moertel oder beton mit gut waermedaemmenden eigenschaften

Info

Publication number: DE1302315C2
Application number: DE1964E0026483
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Etablissement Thermocrete, Baupatente-Verwertungsgesellschaft, V aduz
Priority date: 1964-02-25
Filing date: 1964-02-25
Publication date: 1975-08-28
Also published as: DE1302315B

Description

Bei einer Zerkleinerung mittels Rohr- oder Prallmühle werden aber die aus letzterer austretenden Granulat-Körner infolge der im Inneren dieser

30 Mühle herrschenden Staubwirbelung nahezu vollständig von Staub bedeckt Diese Staubschicht behindert später die Haftung des Bindemittels an den Granulat-Körnern. Bei der Zerkleinerung mittels Prallmühle wind der Fachmann den Feinanteil des Zu-35 Schlagstoffes innerhalb des gegebenen Rahmens nach Möglichkeit gering halten, denn mit zunehmender

Die Erfindung betrifft einen Mörtel oder Beton Mahlfeinheit und damit zunehmender Oberfläche der mit guten wärmedämmenden Eigenschaften und ho- Zuschlagstoff-Partikelchen steigt bekanntlich bei den her Druckfestigkeit, bestehend aus glasig erstarrter, üblichen Zuschlagstoffen, insbesondere bei Sand, der granulierter Schlacke als sandartigem Zuschlagstoff, 40 Bedarf an Bindemittel, das ja die Zuschlagstoff-Pareinem Bindemittel, wie Kalk oder Zement, sowie ge- tikelchen möglichst vollständig umhüllen soll. Die gebenenfalls Grobzuschlagstoff in einer Menge von Festigkeit und Wärmedämmung dieses solcherart höchstens 50 Volumprozent des sandartigen Zu- hergestellten Betons sind jedoch unbefriedigend,
schlagstoffes. Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung 45 vermeiden und einen Beton oder Mörtel mit guten von Mörtel oder Beton wird eine durch Brechen, wärmedämmenden Eigenschaften und hohen Druckz. B. in einer Prallmühle, eine maximale Korngröße festigkeiten bis 400 kg/cm² und darüber, jedoch gevon 5 mm aufweisende granulierte Schlacke verwen» ringem spezifischem Gewicht zu schaffen,
det, wobei der Anteil an Teilchen einer Korngröße Dies wird gemäß der Erfindung bei einem Beton

unter 0,2 mm mindestens 10% beträgt. Es ist auch 50 oder Mörtel der eingangs genannten Art dadurch erbekannt, ein derartiges aus gebrochenem Schlacken- reicht, daß er als glasig erstarrten sandartigen Zugranulat und Bindemittel bestehendes Gemenge in schlagstoff Kesselschmelzschlacke enthält, die in einer mindestens 50 Volumprozent dieses Gemenges einer Walzenmühle auf eine solche Korngrößenverenthsifiden Mischung mit Hüttenbims einer Korn- teilung gebrochen worden ist, daß der Anteil der größe von über 3 mm zur Hersteilung bewehrter und 55 Korngröße unter 0,06 mm 3 bis 25 °/o, der Anteil der ftitht bewehrter tragender Bauwerksteile mit einer Korngröße unter 0,2 mm 12 bis 4O⁰Zo, der Anteil der Druckfestigkeit bis zu 300 kg/cm² zu verwenden. Korngröße unter 1 mm 43 bis 80% und die maxi-Dieses bekannte Verfahren ergibt einen Beton, der male Korngröße 3 bis 7 mm beträgt, und daß insgebei guter Festigkeit eine geringe Wärmeleitfähigkeit samt der Anteil der Korngröße zwischen 0,2 und aufweist. Die Anwendbarkeit dieses Verfahrens ist 60 1 mm mindestens 30 % und höchstens 60 '/· des jedoch dadurch beschränkt, daß granulierte Hoch- Schlackengewichts ausmacht,
ofensehlacke nur in begrenzten Mengen lieferbar ist Die Erfindung beschreitet somit einen völlig neuen

und daß die erzielbare Betonfestigkeit nicht für alle Weg. Weder die Verwendung von Kesselschmelz-Zwecke ausreicht, schlacke als glasig erstarrter Zuschlagstoff noch das Bei Verwendung üblicher Zuschlagstoffe, wie Gru- 65 Brechen derselben mittels Walzenmühle ist aus dem bensänd, Flußsand öder Flußkies, erhält man zwar Stande der Technik bekannt. Die angegebene Sieblieinen Beton mit zum Teil auch höherer Festigkeit, nie für die als Zuschlagstoff dienende Kesselschmelzdoch hat dieser bekanntlich ungünstige wärmetechni- schlacke entspricht durchaus nicht der für Zuschlag-

stoffe geltenden Sieblinie nach DIN 1045, sondern Wärmedämmung und der hohen Druckfestigkeiten

liegt vielmehr k einem Bereich, der gemäß DIN für die Errichtung sehr hoher Häuser sinnvoll ange-

1045 für Zuschlagstoffe wenig oder nur bedingt wendet werden können.

brauchbar angesehen wird. Die spezifische Kornaus- Beispiele für SieblMen erfindungsgemäß zusam-

wahl gemäß vorliegender Erfindung steht somit an 5 mengesetzter sandartiger Zuschlagstoffe sind in den

sich im Widerspruch zu den bisher üblichen Anschau- Zeichnungen dargestellt,

ungen in bezug auf eine günstige Koraauswr.hl für Es zeigen

Beton- und Mörtelzuschlagstoffe. Durch die Zerklei- Fig. 1 und2 Diagramme der Sieblinien, wobei je-

nerung mj*lels Walzenmühle kommt es im Gegensatz weils in der Abszissenachse die Werte für die Korn-

zur Zerkleinerung mittels Prallmühle zu keiner we- ίο größe in logaritbmischem Maßstab aufgetragen, wäh-

sentlichen Staubbildung, so daß die derart gebroche- rend in der Ordinatenrichtung der Durchgang der

nen Granulat-Körner vom Bindemittel besonders gut Kesselschmelzschlacke durch Siebe in Prozent des

umgeben werden können. Gewichtes angegeben ist

Darüber hinaus zeigt die Kesselschmelzschlacke In allen Diagrammen sind ein unterer und ein obe-

bei richtiger Wassergranulierung im Gegensatz zur i₅ rer Linienzug U bzw. O eingetragen, die den erfin-

Rennschlacke einen höheren Grad der Verglasung. dungsgemäßen Bereich für den sandartigen Zu-

Dadurch werden Ansätze zur Rekristallisation ver- schlagstoff Kesselschmelzschlacke begrenzen. Zum

mieden. Die glasartigen Granulate sind energiereich Vergleich sind in demselben Diagramm auch die Li-

und tragen dadurch zur Erhöhung der latent-hydrau- nien A, B, C angegeben, die für Betonsand und Mör-

lischen Eigenschaften ebenso bei wie zur Nacherhär- so tel laut den vorhandenen Nonnen, z. B. DIN 1045,

rung. Da in der glasigen Schlacke alkalische oder sul- den besonders guten Bereich zwischen der Linie A

fatische Erregerstoffe (OH und SO₄-Ionen) reich- und B und den noch brauchbaren Bereich zwischen

lieh vorhanden sind, kann durch die fortschreitende der Linie B und C festlegen. Es geht eindeutig her-

Hydratation im Beton dauernd Wasser zur Neubil- vor, daß der besonders gute Bereich nach den Anga-

dung von Kristallen herangezogen werden. Damit ist as ben der Norm wesentlich abweicht von den erfin-

aber auch verbunden, daß die Wärmeleitfähigkeit im dungsgemäßen Angaben für besonders günstige

Laufe der Zeit immer günstiger wird, da die fort- Kornverteilung der glasigen Kesselschmelz-

schreitende Durchwachsung der Poren in der Ze- schlacke.

mentpaste durch langfaserige Kristalle zur Unord- Jede Sieblinie, die sich im wesentlichen zwischen nung im System beiträgt. _3o den Linien U und O befindet, die die erfindungsge-Durch die vorerwähnte Maßnahme wird somit ins- mäßen Bedingungen also einhält, ist besonders gut gesamt erreicht, daß der erfindungsgemäße Beton ne- für die Herstellung eines druckfesten und wärmeben ausgezeichneter Wärmedämmung eine Druckfe- dämmenden Betons geeignet. Dabei sind auch Ausstigkeit bis 400 kg/cm² und darüber aufweist. fallköraungen in dem Bereich von 0 bis 3 bzw. von 0 Als Grobzuschlagstoff sind z. B. Hüttenbims, Na- 35 bis 7 mm durchaus möglich bzw. können erwünscht turbims, Splitt aus vulkanischen, glasigen und porö- sein.

sen Gesteinen (Lava), Blähton in verschiedenen Bei Versuchen mit Kesselschmelzschlacke eines Raumgewichten und Korneigenfestigkeiten, aus Flug- Dampfkraftwerkes hatte das Material im Anliefeasche hergestellt poröse Zuschlagstoffe sowie alle rungszustand die strichlinierte Sieblinie D gemäß ähnlichen und künstlichen Leichtbetonzuschlagstoffe, 40 dem Siebliniendiagramm nach Fig. 1. Nach Brechen insbesondere in Korngrößen von über 3 mm geeig- auf einer Walzenmühle ergab sich die dick ausgezoet. An die Beschaffenheit des Grob/uschlagstoffes gene Sieblinie E, die in dem Bereich zwischen den sind im wesentlichen keine besonderen Anforderan- Linienzügen O und U liegt. Nun wurden im Migen zu richten. Als zweckmäßig erweist es sich, den schungsverhältnis aus 450 g Portlandzement 275 und Grobzuschlagstoff möglichst groß zu wählen, z. B. die 45 1350 g gebrochener bzw. ungebrochener Kessel-Körnung 12 bis 20 oder 25 mm, und die Körnung schmelzschlacke mit entsprechendem Wasserzusatz zwischen 3 und 12 mm wegzulassen. Es ergibt sich Mörtelprismen (Normenprismen 4X4X16cm) jedoch auch, allerdings mit einem etwas größeren hergestellt. Diese Prismen ergaben für das Material Zementverbrauch, mit einem Grobzuschlagstoff der im Anlieferungszustand eine DrucKfestigkeit nach 28 Körnung 3 bis 20 mm eine ähnliche Festigkeit. 50 Tagen von 187 kg/cm^s und für das Material im geWenn nun Feinzuschlagstoffe mit Korngrößen von brochenen Zustand eine Druckfestigkeit nach 28 Ta-0 bis 3 oder 0 bis 7 mm und Grobzuschlagstoff der gen von 327 kg'cm*.

obengenannten Arten mit einer Größe von z. B. 3 Gleichzeitig wurde mit Kesselschmelzschlacke anbis 25 oder 7 bis 25 mm so miteinander gemischt derer Herkunft ein ähnlicher Versuch gemacht. Die werden, daß volumenmäßig mindestens 50% des 55 Sieblinien für das ungebiochene bzw. das auf einer Feinzuschlages und höchstens 50% des Grobzu- Walzmühle gebrochene Kesselschmelzschlackengraschlages genommen werden, so ergibt sich daraus ein nulat sind in F i g. 2 mit K bzw. L bezeichnet. Das Beton mit einem Raumgewiicht zwischen 1800 und Mischungsverhältnis für die Herstellung von Mörtel-2100 kg/m^s im trockenen 2Lustand. Je nach Binde- prismen war 450 g Portlandzement 275 und 1350 g mitteldosierung und Wasseirbeigabe bzw. Verdich- 60 Granulat. Die dabei erzielten Festigkeiten waren im rung des Betons sind damit Festigkeiten bis 400 Anlieferungszustand 198 kg/cm² nach 28 Tagen, im kg/cm⁸ und darüber mit hydraulischen Bindemitteln gebrochenen Zustand 357 kg/cm² nach 28 Tagen, erzielbar. Mit Kunststoffbindemitteln sind noch we- Hierbei ist besonders zu beachten, daß die Festigkeit sentlich größere Festigkeiten möglich. des Betons unter Verwendung des gebrochenen Ma-Die auf solche Weise hergestellten Betone haben 65 terials nach der Sieblinie L, die nur teilweise in dem Wärmeleitzahlen, die unter oder um 0,40 kcal/ nach den Normen als brauchbar bezeichneten Bern h C⁰ betragen. Aus dem vorstehend Geschilderten reich liegt, um 80% höher ist als die Festigkeit des eeht hervor, daß diese Betone zufolge der hohen Betons aus dem ungebrochenen Material, dessen Sieb-

linie K an der Grenze des in den Normen als besonders gut bezeichneten Bereiches liegt.

Die vorgenannten Versuche wurden in einer solchen Konsistenzausgeführt, wie sie bei der Herstel-

lung von Nonnenprismen zur Zementnormenpriifung

üblich sind. Das heißt, die Verdichtung erfolgte umnveriust

durch Stoßen mit der dabei vorgeschriebenen Holz- ^ilUe

latte. Wenn eine Rüttelverdichtung angewendet wird, kann die dabei verwendete Wassermenge erheblich reduziert werden und damit die Festigkeiten des io _M ~ Mörtels erheblich gesteigert werden. *™S° · ·

In der folgenden Tabelle sind die chemischen ςίΐ J ς Analysen der beiden verschiedenen Kesselschmelz- rrr⁴ schlacken angegeben: ^Μηυ · ·

Kess (FiJ ·/. ι	elschmelzschlo ί·1) Vo
42,8	53,2
24,4	27,4
17,6	7,6
9,9	6,1
2,1	3,6
0,29	0,2

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen (Fig. 2)

+0,75 49,86 26,50 14,80 4,76 1,40 0,0 0 Spuren

Claims

sehe Eigenschaften, die ihn zur Verwendung im Wohnungsbau ohne zusätzliche Wärmedämmung unPatentanspruch: geeignet machen. Andererseits besitzt aber üblicher

Leichtbeton aus Hüttenbims und Natursand oder

Mörtel oder Beton mit guten wännedämmen- 5 Kies zwar hfcnschende wärmetechnische Eigenschafden Eigenschaften und hoher Druckfestigkeit, be- ten, seine Würfeldruckfesügkeit kann aber kaum stehend aus glasig erstarrter, granulierter über 100 kg/cm* gesteigen werden, ohne seine wär-Schlacke als sandartigem Zuschlagstoff, einem metechnischen Eigenschaften wesentlich zu verBindemittel, wie Kalk oder Zement, sowie gege- schlechtem.

benenfaHs Grobzuschlagstoff in einer Menge von io Nun ist die Wärmeleitzahl der Baustoffe von verhöchstens 50 Volumprozent des sandartigen Zu- schiedenen Faktoren abhängig. Ein ganz wesenüischlagstoffes, dadurch gekennzeich- eher, bis jetzt viel zu wenig beachteter Faktor ist der net, daß er als glasig erstarrten sandartigen Zu- KristaDzustaud. Während Quarzit eine Wärmeleitschlagstoff Kesselschmelzschlacke enthalt, die in zahl von 5,2 kcal/m h C⁰ aufweist, hat technisches einer Walzenmühle auf eine solche Korngrößen- 15 Glas eine Wärmeleitzahl von etwa 0,6. Für die HervertJilung gebrochen worden ist, daß der Anteil stellung eines gut wärmeisolierenden Betons ist es der Korngröße unter 0,06 mm 3 bis 25 «/β, der also ganz wesentlich, daß nur Materialien verwendet Anteil der Korngröße unter 0,2 mm 12 bis 40Vo, werden, die im glasigen Zustand vorliegen und daß der Anteil der Korngröße unter 1 mm 43 bis 8O*/o jeglicher Natursand mit den darin enthaltenen kri- und die maximale Korngröße 3 bis 7 mm beträgt, ao stall inen Zuständen vermieden wird,
und daß insgesamt der Anteil der Korngröße zwi- Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, einen

sehen 0,2 und 1 mm mindestens 30 % und hoch- Beton oder Mörtel unter Verwendung von glasig erstens 60 % des Schlackengewichts ausmacht. starrter Schlacke als sandartiger Zuschlagstoff herzustellen. Is diesem Zusammenhang ist bekannt, Renn-35 schlacke mittels Prall- oder Rohrmühle zu zerkleinern.