DE1571384A1

DE1571384A1 - Non-plastic mass containing pozzolan, lime and blast furnace slag

Info

Publication number: DE1571384A1
Application number: DE19661571384
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: G&WH Corson Inc
Current assignee: G&WH Corson Inc
Priority date: 1966-06-08
Filing date: 1966-06-08
Publication date: 1971-02-18

Description

Pozzolan, Kalk und Hochöfenschlacke enthaltende, nicht-plastische Masse Die Erfindung betrifft einen pozzolanhaltigen Stoff und insbesondere eine Strukturfestigkeit und lasttragende Eigenschaften besitzende Masse zur Verwendung in St-raßenbetten und als Grundschichten für andere Verwendungszwecke, wie für Parkplätze, Flughafen-Startbahnen und dgl.Pozzolan, lime and blast furnace slag containing, non-plastic mass The invention relates to a pozzolan-containing substance and in particular a mass having structural strength and load-bearing properties for use in road beds and as base layers for other uses, such as for parking lots, airport runways and the like.

Es ist bereits bekannty ]Pozzolant wie Flugaschey jait Kalk und anderen Bestandteilen zu kombinieren, um hierbei eine Nasse zu bilden, die bei Vermischung mit Wasser die Tendenz besitzt, ziemlich langsam auszuhärten und schließlich eine solche Festigkeit anzunehmang daß sie feleartige Härte bildet. Typischeg Kalk und Flug«che enthaltende Nassen sind in den USA-Patentschritteii 2 564 6909. 2 698 2529 2 815 294 und 2 937 581 beschrieben. Diese Patentschriften .offenbaren'den Grundgedanken der Vereinigung von Kalk und Flugasche mit verschiedenen anderen Stoffen@ wie Sand, Erdet verschiedenen Zuschlagotoffen und*dgl.. um eine unter Bil- dune z-iner ii!ii-tt-ii, i'eisttrtir.en Masse 1-Lngs!%.m Zus,.,i#-#:i-eii.-,etzuri,4,- zu bildeii. Es h-it sici. gezeigt, da--- einige der bek-trintpri l,.i2sen ge.,Ir langsam aushitirtexi und sogar erst nach einigen Wochen struk- turelle Eigenschaften in Porm einer Belastungsfähigkeit zu bilden beginnen.'Bei anderen bekannten Maspen dieser 0 tw« Art hat es sich gezeigt, daß sie etwas früher/hohere Be- lastungsfähigkeit erlangeng wodurch die Benutzung der Straßen u.dgl. belasteten Imlächen kurz nach ihrer Herstellung möglich wird. In allen diesen Pällen ist jedoch die tatsächliche Druckfestigkeit der Masse stark begrenztg und es ist bisher noch keine Möglichkeit gefunden woräen, eine schnelle Erhöhung der anfänglichen Druckfestigkeit zu gewährleisten. Kalk stellte bisher einen der verhältnismäßig teueren Bestandteile der Masse dar. Die Kosten für Kalk betragen in den meisten Industriegebieten ein Mehrfaches derjenigen für Flugasche, da letzt-ere in vielen gemeinnützigen Kraft#-werken als Essenstaub gewonnen wird. Die meisten Kalksorten, einschließlich hoch kalziumhaltiger Kalk und dolomitischer Kalk, sind außerdem-wesentlich teuerer als die Zuschlag-Stoffe, mit denen sie vermischt werden, und zwar insbesondere teuerer als feinverteilte Zuschlagstoffe wie Erde und dgl. Aus diesem Grund ist bereits versucht worden, die Kosten fUr die -miteinander zu vermischenden Stoffe zu'sen- ke#, ohne die strukturellen Eigenschaften des Produkte zu verschl echt ern. Aufrabe dt-i- Erfindung ist imithin die Schaffung einer bela- r,turWsfähi,#-,eil Masse mit ausgezeichneten strukturellen Ei- genschaften, die jedoch einen wesentlich geringeren pro- z#-ntuttlen knteil an Kalk erfordert@ so daß die Gesamtkosten für das Material gesenkt werden. Ein anderes Erfindunge- ziel bezweckt die Schaffung einen belastungefähigen Materials, welches unabhängig von seiner Wirtschaftlichkeit stark verbesserte anfängliche Druckfentigkeitseigenschaften be- sitzt. Aridere Ziele und Vorteile der Erfindung9 einschließlich der einfachen Art und Weise, auf welche nie auf vorhandene Straßenbauten und andere Bauvorhaben angewandt worden kann, ergeben sich noch deutlicher aus der folgenden Besehreibung.It is already known to combine pozzolant such as fly ash with lime and other ingredients in order to form a liquid which, when mixed with water, has a tendency to harden rather slowly and finally to assume such a strength that it forms a rock-like hardness. Typischeg lime and fly "che containing wet are described in the US-Patentschritteii 2 564 6909. 2 698 2529 2 815 294 and 2,937,581. These patents “reveal” the basic idea of combining lime and fly ash with various other substances such as sand, earth, various additives and the like. dune z-iner ii! ii-tt-ii, i'eisttrtir.en mass 1-length!%. m Zus,., I # - #: i-eii .-, etzuri, 4, - zu bildeii. It h-it sici. shown as --- some of the be-trintpri l, .i2sen ge., Ir heat-treated slowly and even only after a few weeks tural properties in the form of resilience begin to form. 'In the case of other well-known masks this one 0 tw « Art it has been shown that they are somewhat earlier / higher load-bearing capacity, whereby the use of roads and similar contaminated areas is possible shortly after their construction. In all of these palls, however, the actual compressive strength of the mass is severely limited and no way has yet been found to ensure a rapid increase in the initial compressive strength. Lime has so far been one of the relatively expensive constituents of the mass. In most industrial areas, the cost of lime is several times that of fly ash, since the latter is obtained as food dust in many non-profit power plants. Most types of limestone, including high calcium lime and dolomitic lime, are also significantly more expensive than the aggregates with which they are mixed, especially more expensive than finely divided aggregates such as soil and Like. For this reason, it has already been tried that Costs for the substances to be mixed with one another ke # without affecting the structural properties of the product too aggravate The task of the dt-i invention is imithin the creation of a loaded r, turWshafti, # -, eil mass with excellent structural egg properties, which, however, have a much lower pro- z # -ntuttlen knteil of lime requires @ so that the total cost for the material to be lowered. Another invention- The aim is to create a resilient material, which is strong regardless of its profitability improved initial loading Druckfentigkeitseigenschaften sits. Other objects and advantages of the invention9, including the simple manner in which it can never be applied to existing road works and other building projects, will be more apparent from the following description.

Erfindungegemäß hat es sich herausgestellt" daß die vorgenannten Aufgaben durch die Schaffung einen Gemischen gelöat werden können, das in kritischen prozentualen Anteilen aus Kalk, einem Pozzolan, wie Flugasche, und feinverteilter Hochofenschlacke besteht. Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Massen ohne weiteres gemischt werden können und ein praktisch gleichförmiges Produkt bildeng das außerordentlich hohe anfängliche Druckfestigkeit be- sitzt und infolge diesen Vorteile auf zahlreichen Anwendungegebieten verwendet werden kann, für welche die bekannten Massen nicht eingesetzt werden konnten.According to the invention it has been found "that the aforementioned objects can be achieved by creating a mixture which consists in critical percentages of lime, a pozzolan such as fly ash, and finely divided blast furnace slag. It has been shown that the compositions according to the invention are readily mixed and can be practically uniform product bildeng the extremely high initial compressive strength loading sitting and can be used as a result of these benefits at numerous Anwendungegebieten for which the known masses could not be used.

Die Zeichnung, in welche der von der Erfindung erfaßte Bereich schraffiert eingeseichnet istg läßt erkenneng daß die Nengenanteile bei der erfindungegeräßen Kasse kritisch sind. Die Zeichnung stellt ein Dreieckschena dar, welchen. die anwendbaren Gewichtsprozentsätze von (a) Kalk plus Schlackep (b) Ylugasche und (e) Zuschlagotoff angibt. je ist wichtig, daß die erfindungegemäßen Nassen nach fol- genden Gewichtsprozentverhältnis gemischt Werdent Bestandteil Kalk 2 40 Ireinverteilte Nochofeauchlacke 2 Pludaßehe 50 90 Bei dieser Zusamennetzung liegt der prozeutmao Bahl»ken- anteil in Bereich des 0v25 bis 4-fachien d« Kallrent*U». Diese Kombination ist mit inerten Zuschlagstoffen zu vereinigent so daß ein Gehalt von 1 - 9 Gew.-% Kalk plus SchlacIce (mit 20 - 80% Schlacke), 4 - 35 Gew.-% Plugasche und 56 95 Gew.-% inerten Zuschlagstoffen erzielt wirdy wobei das prozentuale Verhältnis von Kalk plus Schlacke zu Flugasche praktisch im Bereich von lil bis Is9 liegt. Der in der ganzen Beschreibung und in den Ansprüchen verwendete Ausdruck "Kalk" bezieht sich auf Itz- bzw. Löschkalky hydrierten Kalk und Kalkschlaum bzw. Sackkalk. Der Ausdruck "hydrierter Kalk" bezeiehnet ein trockenes Pulvert das durch Behandlung von Ätzkalk mit 'so viel Menge Wasser erzielt wird, daß seine chemische Affinität für Wasser unter den Hydrationabedingungen befriedigt ist. Hydrierter Kalk besteht im wesentlichen aus Kalziumhydrat oder einem Gemisch aus Kalziumhydrat und/oder Magneaiumoxyd und/oder Magnesiumhydroxyd. Der Ausdruck Illtz- bz*. Wechkalkw ge-mäß obiger Definition bezieh.+» sich auf ein kalziniertes Material, dessen Hauptanteil aus Kalziumoxyd (oder Kalziumoxyd -in natürlicher Verbindung mit einer geringeren Menge an Magnesiumoxyd) besteht und der mit-Wasser abgelöscht werden kann. Der Ausdruck "Kalkschlamm" bzw. «Sackkalkw ist austauschbar mit dem Ausdruck "hydrierter Kalk". Sowohl hydrierter Kalk als auch Kalkschlamm können eine Überschußmenge an Wasser enthaltenp wodurch sich ein feuchter bzw. schlammartiger Zustand ergibt. Der iLi folgenden verwendete Ausdruck "Pozzolan" soll sich au.' die Gruppe von silizium- oder silizium- und iluminiumhaltigen StoffAbeziehen, die für sich nur einen geringen oder gar keinen Härtungegrad besitzen, sich jedoch in feinverteilter Form und in Gegenwart von Feuchtigkeit bei üblichen Temperaturen chemisch mit Kalk umzusetzen vermögen und Verbindungen mit Härtungseigenschaften bilden. Zu c> den wichtigsten Pozzolanen zählt flugasche, die ein künstliches Pozzolan darstellt, welches aus den Essengasen von elektrischen Kraftwerken und dgl. gewonnen wird. Der in der Beschreibung verwendete Ausdruck "Plugasche" soll sich auf feinverteilte Ascherückstände beziehen, die bei der Verbrennung von gemahlener oder pulverisierter Kohle erzeugt worden und die von den aus den Ofen, in welchem die Kohle verbrannt wirdg austretenden Gasen mitgenommen und f;L£*r gewöhnlich mit Hilfe von beispielsweise elektrischen Ausfällvorrichtungen aus diesen kbgasen aufgefangen werden. Die auf diese Weise gewonnene Plugasche befindet sich in einem feinverte.ilten Zustand, so daß zumindest etwa 70% hiervon ein Sieb mit einer Maschenweite von C.074 mm (200 mesh sieve) zu passieren vermögen.The drawing, in which the area covered by the invention is hatched, shows that the proportions are critical in the case of the cash register according to the invention. The drawing shows a triangle which. indicates the applicable weight percentages of (a) lime plus slag ep (b) ylugash and (e) aggregate. it is always important that the wet according to the invention Are mixed in the lower weight percent ratio component Lime 2 40 Irrespective of the still-faucet 2 Positive marriage 50 90 With this composition, the prozeutmao Bahl »ken- share in the range of 0v25 to 4-fold d « Kallrent * U». This combination is vereinigent so that a content of 1 with inert additives to - 9 wt .-% lime plus SchlacIce (with 20 - 80% slag), 4 - 35 wt .- scored% Plug ash and 56 95 wt .-% inert additives willy where the percentage ratio of lime plus slag to fly ash is practically in the range from lil to Is9. The term "lime" used throughout the description and in the claims refers to itz or slaked lime, hydrogenated lime and lime slime or sack lime. The term "hydrated lime" refers to a dry powder obtained by treating quick lime with enough water to satisfy its chemical affinity for water under the hydration conditions. Hydrogenated lime consists essentially of calcium hydrate or a mixture of calcium hydrate and / or magnesium oxide and / or magnesium hydroxide. The expression Illtz- bz *. Wech lime as defined above refers to a calcined material, the main part of which consists of calcium oxide (or calcium oxide - in natural combination with a smaller amount of magnesium oxide) and which can be quenched with water. The expression "Kalkschlamm" or "Sackkalkw" is interchangeable with the expression "hydrated lime". Both hydrated lime and lime sludge can contain an excess amount of water, resulting in a moist or sludge-like condition. The expression "Pozzolan" used in the following iLi is intended to consist of. ' refer to the group of silicon or silicon and aluminum-containing substances, which in themselves have little or no degree of hardness, but are able to react chemically with lime in finely divided form and in the presence of moisture at normal temperatures and form compounds with hardening properties. Fly ash is one of the most important pozzolans, which is an artificial pozzolan that is obtained from the food gases from electrical power plants and the like. The term "plug ash" used in the description is intended to refer to finely divided ash residues which are produced during the combustion of ground or pulverized coal and which are entrained by the gases emerging from the furnace in which the coal is burned and f; L £ * can usually be collected from these organic gases with the aid of, for example, electrical precipitators. The plug ash obtained in this way is in a finely divided state, so that at least about 70% of it is able to pass a sieve with a mesh size of C.074 mm (200 mesh sieve).

Der im folgenden verwendete Ausdruck ftfeinverteilte Hochofenschlacke" bezieht sich.auf das im wesentlichen aus Bilikaten und Aluminiumsilikaten des Kalziums bestehende nicht- , 1 - mptallische Produkt, das bei der Eisengewinnung in Hoch- (#fpri und auf der Oberseite der Eisenschmelze sc!i;vimmt; dieses Produkt wird normalerweise durch schnelles Abkühlen bzw. Abschrecken des xeschmolzenen Stoffs in Was-#er, Dam,-,'f ider Luft gewonnen und ergibt ein grobkörni- ges Produkt. - D.-ke in idez-#.ler Weise für die Verwendung bei der Erfindung geeignete-Fluchofens chlacke wird durch Itahlen oder Pulveri- sieren zu außerordentlich feinen Teilchen verarbeitety die mindestens zu 70 Gew.-% ein Sieb mit einer Maschenweite von 0.044 mm (325 eieve meah) zu pa@3für&,t2 vermögen und bei welchen außerdem die auf der Grundlage der Luftpermeabili- tät nach dem in de? Ar--.-##374 festgelecten Verfahren gemeasene übü>##-2##,#,.2-"..h"o I/C3 betragen sollte. Für die Zwecke der Erfindung brauchbare enthält die folgenden rh@m:Lachen H&uptbeota.u.dto:l-ie in umso- fähr den nachstehend anr,.#,egebenen teilent Bestandteil Gew.- sio 30 - 45 . 2 Fe 2 0 3 0 - 6 k12 0 3 5 - 18 Ca0 35 - 50 mgo 3 18 S o 3 Hochofenschlacke besitzt eine in gewisser Hinsicht der Zusammensetzung von Glas ähnelnde Zusammensetzung, Ist jedoch beträchtlich reicher an Kalziumverbindungen als Pozzolane, wie Flugasche und dgl. Es wird angenommen, d aß bei der Kombination von Kalk und Pozzolan die Kalziumverbindungen der Schlacke während der Pozzolanumsetzung h-,Fdriererl und daß etwa 60 - 65 Gew.-% der Schlacke# bezogen auf das Kalziumhydroxydäquivalentt an der Hydrationnumsetzung teilnehmen könneng die bisher in Pom von Kalziumsilikaten und Aluminiumsilikaten chemisch gebunden waren, aber im Verlauf der Poziolanumsetzung indirekt verfUgbar gemacht werden können. 35 besteht somit ein Zusammenwirken' zwischen den drei Bestandteilen der Kasse, wodurch ein Produkt mit bisher nicht erreichbarer hoher anfänglicher Druckfestigkeit erzielt wird. Die erfindungsgemäß verwendeten Anteile an den einzelnen Bestandteilen sind kritisch. In der Praxis haben sich M engenanteile von 10 - 50 Gew.-% Kalk plus Schlacke und 50 - 90 Gew.-% Flugasche als optimal erwiesen. Erfindungsgemäß müssen etwa 20 - 80 Gew.-% des Kalks durch feinverteilte Hochofenschlacke ersetzt werden. Die Mengenanteile der Bestandteile der erfindungegemäßen Masse sind mithin f olgende: Bestandteil Gew.- Kalk 2 40 Peinverteilte Nochofenschlacke 2 40 Flugasc'he 50 gop wobei der prozentuale Anteil an Schlacke im Bereich den 0925- bis 4-fachen des prozentualen Kalkanteils liegt. Das vorgenannte Gemisch wird in der Praxis mit inerten Zuschlagstoffen in speziellen Mengenanteilen vernetztp nämlich 5 - 44 Gew.-% des Gemisches mit 95 - 56 Gew.-% zuschlagstoffe als Beet. Im Ihidprodukt finden sich folgende Gewichtsverhältnisees Bestandteil Gew.-% Kalk plus Schlacke 1 9 Flugasche 4 35 Zuschlagstoff 56 95 Innerhalb der vorstehend genannten Be reiche werden unerwartete und höchst vorteilhafte Zrgebnisse erzielt, wie sich aus den folgenden Beispielen ergibts Beis#Piel 1 Es wurde ein Gemisch aus 395 Gew.-% Dolomitkal -monohydratp von welchem 85% durch ein Sieb mit einer Xaschenweite von 09044 mm hindurchgingen, 10 Gew.-% Plugascht und 90 Gew.'-% gequetschtem Kalkstein hergestelltg wobei der prozentuale Anteil an Kalk auf das Gesamtgewicht von Ylugancb#e und Zuschlagstoffen bezogen ist. Diesen Gemisch wurde ätrukturfestigkeitsversuchen unterzogen, wobei aus dem fertigen Gemisch Zylinder von etwa 100 mm Durchmesser und etwa 117 m länge gegossen und In einen Betonsand enthaltenden Kanten eingesetzt wurden. Die Zylinder wurden zunächst auf eine 2594 mm dicke Sandechicht aufgesetzt, worauf Sand zwischen die Zylinder geschüttet wurde, sicii zwinchen d(n einzelnen Zylindern sowie d,- Seiten des Kastens und den Zylindern Jeweils WIC eine inindfsteni3 #594 mm d.-'kcke Sandschicht befand. Die Zylir der v#urden m#'t einer C-5,4 mm dicken Sandschicht abgedecktg -#%obE#4 die Sf-iidc)berfläcl,#e geglättet wurde. Der Sand wurde jeden Tag gleichmäßig mit Wasser in einer Menge von etwa 1,4 1/m 2 besprerigt. Die Zylinder verblieben während unter- schiEdlicher Aushärtzeitspannen von beispielsweise 7" 14 und 28 Tagen oder länger im Sand. Nach dem Aushärten wur- den d##e Zylinder aus dem Ausharten wurden die Zylinder aus dem Sand herausgenommeng 24 Std. lang mit Wasser gesättigt une- auf unverspannte Druckfestig?ze:it geprUt. Nach 14 Tagen wurden drß:# Zylind@z, eineT Druckfestigkeite- Jac) "#nze (2,0 Drnek- p rüf ung unt erz og en und zc- festigkeit von etwa 4895 kg/CU Uac. cher Behandlung zeigten drei weitere schnittliche Drucktestigkeit von etwa 6696 W(,na eine ähnlich gepräfte-Zylindergruppe nach 21-tegiger Be- handlung eine durchschnittliche Druckfestigke it von etwa 7795 kg/er 2 zeigte. Zum Vergleich wurde eine andere Probe hergentellt und auf dieselbe Weise geprüft. Diese Probe enthielt (gegenüber 3,5 Gew.-% Dolomitkalk-monohydrat) 20% dieser Kenge (d.h. 0,7 Gew.-%) an Dolomitkalk und 80% dieser Menge (d.h. 298 Gew.-%) an feinverteilter und in Wasser abgeschreckter Hochofenschlacke; von dieser Zusammensetzung passierten etwa 80% ein Sieb mit einer M.aschenweite von 09044 mm; die auf der Basis der Luftpermeabiliiät ermittelt'e OberflLche betrug 2740 cm2 lg. Bei der Durchführung der Strukturfestigkeitsprüfung nach 14-tägiger Behandlung besaß das Produkt eine durchschnittliche Druckfestigkeit von etwa 127,1 kg/cm 2. Ersichtlicherweise lag die Druckfestigkeit der 20% Kalk und 80% Schlacke enthaltenden Masse wesentlich über der Druckfestigkeit der nur Kalk enthaltenden Masse. Tatsächlich zeigt eine Druckfestigkeit von etwa 127,1 kg/cm 2 gegenüber etwa 48,5 kg/cm 2 bei dem keine Schlacke enthaltenden Material nach 14-tägiger Behandlung eine drastischer Erhöhung der anfämglichen Druckfestigkeit an. Beispiel 2 Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 wurde eine Kasse ge- prüft, die jedoch im wesentlichen aus 1,4 Gew.-% Dolomitkalk-mono hydrat und 2,1 Gew.-% Schlacke in Gemisch mit 10 Gew.-% Flugasche und 90% desselben Zuschlagotoffe bestand. Diese Masse besaß nach der üblichen.Strukturfestigkeitsprüfung die folgenden Zestigkeitzeigenschaftens Anzahl von Tagen Durchschnittliche Druck- BehandlMgszei,t festigkeit_(k£Zcm2 14 81 Beip2iel 3 Es wurden Gemische unter Verwendung von 90 Gew.-14 den gleichen Zuschlagstoffsq 10 Gew.-% Plugasche und 5 Gew.-% des in der folgend en Tabelle aufgeführten Kalk-Schlackengemisches hergestellt. In jedem ?all besaßen der Kalk und die Schlßcke eine solche Teilchengrößeg daß mindestens 80% durch ein Normsieb mit einer Naschenweite von 0,044 mm hindurchgingen. Bei Anwendung des *orstehend besehriebenen üblichen Strukturfestigkeitsvernuahe wurden folgende Druckfestigkeitsergebnisse erzielt& Tabelle I Kalk-Schlackengemißch Prü falter Durchschnittliche Kalk (Gew.::e) Schlacke (Gew.-1). (Tage) Druckfentiak.(Wea') 100 -- 14 3692 21 5193 20 80 14 104965 21 10493 40 60 14 93986 Beispiel 4 U wurden 7-Tage-Druckfestigkeitsversuche unter Verwendung verschiedener Prozentsätze an Maryland-IrieB und Ylugasche, 5 Gew.-% Dolomitkalk-monohydrat oder'Schlacke oder Gemischen dieser Stoffe durchgeführt, wie in einzelnen In Tabelle II angegeben ist. In jeden Fall.besaßen sowohl der Kalk als auch die Schlacke eine solch* Teilchengröße, daß 85% ein Sieb mit einer Kaschenweite von 0.044 mm passierten. Bei Anwendung der üblichen Strukturfestigkeitsversuche wurden nach 7-tägiger Aushärtung die in der folgenden Ta'6elle aufgeführten Drucktentigkeitsergebnieae er#-zielt$ Tabelle II Kalk-Schlackengemisch Darch- Plugasche Zuschlag--schnitt!. (Rohe Bddy- stoff, Dru(-kfe- gtone-Asche)(Mar#land-sti,-keit Kalk (Gew.-%) Schlacke (Gew.-%) (Gew.-%) Kies (%kg/c--n 2 ew. 100 ---- 10 90 3 5 40 60 10 90 -,1976 100 ---- 1295 F3795 8,22 40 60 12j,5 87 9 55 2794 20 80 12 95 87,5 2J91 8r, 2 100 ---- 15 '994 40 60 1 85 1699 20 80 1 85 #v48 Bein»iel 5 Unter-Verwendung von 90 Gew.-% ohio-Kies und 10 Gew.-% Eddy-stone Pluganche sowie Kalk oder Schlacke in einer Menge von 5 Gew.-% der kombinierten Bestandteile und mit Jeweils solcher Teilchengrößeg daß mindestens 85% ein Sieb mit einer Maschenweite von 09044 mm passierten, wurden die -folgenden Brgebnisse erzielts Tabelle III Durchschnittl. Prüfalter Druckf eseigkeit Kal)u (Gew.-%) Schlacke (Gew.-e# e) 20 so 4292 14 53e4 28 70951 40 60 7 #, ri, 9 1 14 4991 28 eitg #Beispiel 6 In Tabelle IT sind die :Ergebnisse bei Massen ohne Zuschlagstoff, jedoch mit einer Kombination aus Kalk und in Wasser abgeschreckter Hochofenschlacke mit Pozzolan angegeben. Diene Nassen besitzen die Fähigkeitp unter Bildung harter Kannen mit Belastungefähigkeit auszuhärtens T ab o-U v ZT Durchschnittl. Kalk (TV» 3) Schlacke Pluaaacht Aunhärtzeit Druckfestig- (ew OZW (sew.-%) (GOW.-%) (tage) keit 2 3393 0 66g7 7 2890 1393 20 6697 7 6691 331o3 0 6697 14 450 1393 20 6697 14 7495 3393 0 66s,7 28 6199 1393 20 6697 28 105935 Beiv-Piel 7 In Tabelle T sind die bei Kassen mit einem Kies-Zuschlag- stoff in Verbindung mit Kalk# in Wasser abgeschreckter Nochofenschlacke und Plugasche erzielten Ergebnissei 'Tabelle T Durchschn. Druckfestig- Kalk(T lf) Schlacke Ylugaache lies-Zuschl Aushärtzeit keit (Gew. -ly (Gew.:9) stoff ( ew a 2 (Tage) (k 5 0 10 90 7 4-#92 2 *3 10 90 7 1092 5 0 10 90 14 1095 2 3 10 90 14 1692 5 0 10 90 28 2694 2 3 10 90 28 2395 Der lies besaß folgende Siebnanchen-Teilchengrößes Siebmaschenweite sierende Teilchen 1991 zu 100 9952 M 84 4976 » 78 2900 um 73 0942 30 09250 m 14 0v074 » 11 1)lantisitäteindez Nicht plastisch Klassifizierung A-I-b Annerkungs Diese Teilchengrößenanalyse bezieht sich nur auf Material von weniger als 19,1 mm Teilchengrößeg da das gröbere Material für den Versuch nicht verwendet wurde.The term "finely divided blast furnace slag" used in the following refers to the non- , 1 - mptallic product used in iron production in high (#fpri and on top of the molten iron sc! i; v geht; this product is usually delivered by fast Cooling or quenching of the molten substance in Was- # er, Dam, -, 'f id obtained from the air and results in a coarse-grained total product. - D.-ke in idez - #. Ler way for use in the invention suitable-Fluchofens slag is produced by itahlen or powder- They are processed into extremely fine particles at least 70 % by weight a sieve with a mesh size of 0.044 mm (325 eieve meah) to pa @ 3for &, t2 and at which are also based on the air permeability after that in de? Ar --.- ## 374 firmly gelecten Process measured over>## - 2 ##, # ,. 2 - ".. h" o I / C3 should be. Useful for the purposes of the invention contains the following rh @ m: laughter H & uptbeota.u.dto: l-ie in umso- call the number below. # share Component weight sio 30 - 45 . 2 Fe 2 0 3 0-6 k12 0 3 5 - 18 Ca0 35 - 50 mgo 3 18 S o 3 Blast furnace slag has a composition similar in some respects to the composition of glass, but it is considerably richer in calcium compounds than pozzolans, such as fly ash and the like. It is assumed that when lime and pozzolan are combined, the calcium compounds of the slag are Fdriererl and that about 60 to 65 wt .-% of the slag # könneng participate based on the Kalziumhydroxydäquivalentt on the hydration implementation were previously chemically bound in Pom of calcium silicates and aluminum silicates, but over the Poziolanumsetzung can be made indirectly Available. There is thus an interaction between the three components of the cash register, as a result of which a product with a previously unattainable high initial compressive strength is achieved. The proportions of the individual constituents used according to the invention are critical. In practice, M have strong interests from 10 to 50 wt .-% lime plus slag and 50-90 wt .-% fly ash proved to be optimal. According to the invention need about 20 - 80 wt .-% of the lime are replaced by finely divided blast furnace slag. The proportions of the components of the composition are therefore erfindungegemäßen f he following: Component weight Lime 2 40 Pein-distributed furnace slag 2 40 Flying 50 gop wherein the percentage of slag in the area times the 4-0925- to the percentage lime content is located. In practice, the aforementioned mixture is crosslinked with inert aggregates in special proportions, namely 5 - 44% by weight of the mixture with 95 - 56 % by weight of aggregates as a bed. The following weight ratios are found in the Ihid product Ingredient% by weight Lime plus slag 1 9 Fly ash 4 35 Aggregate 56 95 Within the above-rich Be unexpected and highly advantageous Zrgebnisse be achieved, as is apparent from the following examples ergibts Bei # Piel 1 A mixture of 395 wt .-% Dolomitkal -monohydratp of which 85% passes a sieve with a Xaschenweite of 09044 mm, 10 % by weight of Plugascht and 90 % by weight of squeezed limestone produced, the percentage of lime being based on the total weight of Ylugancb # e and aggregates. This mixture was subjected to structural strength tests, with cylinders approximately 100 mm in diameter and approximately 117 m in length being cast from the finished mixture and inserted into edges containing concrete sand. The cylinders were first placed on a 2594 mm thick layer of sand, whereupon sand was poured between the cylinders became, sicii zwinchen d (n individual cylinders as well d, - Sides of the box and cylinders, respectively WIC a very deep layer of sand was found. The Zylir the v # are covered with a C-5.4 mm thick layer of sand - #% obE # 4 the Sf-iidc) surface, # e was smoothed. The sand was every day evenly with water in an amount of about 1.4 1 / m 2 covered. The cylinders remained during schiEdlicher Aushärtzeitspannen of example 7 "14 and 28 days or more in the sand. After hardening, the d ## e cylinder from curing, the cylinder was made taken out of the sand and saturated with water for 24 hours un- for unstrained compressive strength? time: it checked. After 14 days the pressure: # Cylinder @ z, aT compressive strength- Jac) "#nze (2.0 Drnek- p RÜF clothes unt ore og en and ZC strength of about 4895 kg / CU Uac. three more showed treatment Average pressure resistance of about 6696 W (, na a similarly tested cylinder group after 21 days of loading handling an average compressive strength of about 7795 kg / he 2 showed. For comparison, another sample was made and tested in the same way. This sample contained (compared to 3.5 % by weight of dolomite lime monohydrate) 20% of this kenge (ie 0.7% by weight) of dolomite lime and 80% of this amount (ie 298 % by weight) of finely divided and in water quenched blast furnace slag; of this composition, about 80% passed a sieve with a mesh size of 09044 mm; the surface area determined on the basis of air permeability was 2740 cm2 lg. When the structural strength test was carried out after 14 days of treatment, the product had an average compressive strength of about 127.1 kg / cm 2. It can be seen that the compressive strength of the mass containing 20% lime and 80% slag was significantly higher than the compressive strength of the mass containing only lime. In fact, a compressive strength of about 127.1 kg / cm 2 compared to about 48.5 kg / cm 2 for the non-slag-containing material indicates a drastic increase in the initial compressive strength after 14 days of treatment. EXAMPLE 2 A cash register was tested in a manner similar to that in Example 1 , but consisting essentially of 1.4% by weight of dolomite lime monohydrate and 2.1% by weight of slag mixed with 10 % by weight of fly ash and 90% of the same aggregate was made. According to the usual structural strength test, this mass had the following strength properties Number of Days Average Printing Treatment time, strength_ (k £ Zcm2 14 81 Example 3 Mixtures were produced using 90 % by weight of the same aggregate, 10 % by weight of plug ash and 5 % by weight of the lime-slag mixture listed in the table below. In each case, the lime and silt had a particle size such that at least 80% passed through a standard sieve with a mesh size of 0.044 mm. When applying the usual structural strength test described above, the following compressive strength results were achieved & Table I. Lime slag mix Check falter Average Lime (weight: e) slag (weight-1). (Days) Druckfentiak. (Wea ') 100-14 3692 21 5193 20 80 14 104965 21 10493 40 60 14 93986 Example 4 U of 7-day compressive strength tests using different percentages of Maryland IrieB and Ylugasche, 5 wt .-% dolomitic monohydrate performed oder'Schlacke or mixtures of these substances, as indicated in detail in Table II. In any case, both the lime and the slag had such a particle size that 85% passed a sieve with a mesh size of 0.044 mm. Using the usual structural strength tests, the pressure activity results listed in the following table were achieved after 7 days of curing Table II Lime-slag mixture Darch- Plugasche surcharge - cut !. (Raw Bddy- stoff, Dru (-kfe- gtone-ash) (Mar # land-sti, -keit Lime (% by weight) Slag (% by weight) (% by weight) Gravel (% kg / c - n 2 ew. 100 ---- 10 90 3 5 40 60 10 90-, 1976 100 ---- 1295 F3795 8.22 40 60 12j, 5 87 9 55 2794 20 80 1 2 95 87.5 2J91 8r, 2 100 ---- 15 '994 40 60 1 85 1699 20 80 1 85 # v48 Leg 5 using 90 % by weight of ohio gravel and 10 % by weight of eddy stone pluganche as well as lime or slag in an amount of 5 % by weight of the combined constituents and with a particle size in each case such that at least 85 % passed a sieve with a mesh size of 09044 mm, the following results were achieved Table III Average Test age compressive strength Kal) u (wt .-%) slag (wt.-e # e) 20 so 4292 14 53e4 28 70951 40 60 7 #, ri, 9 1 14 4991 28 ed #Example 6 Table IT shows the results for masses without aggregate, but with a combination of lime and blast furnace slag quenched in water with Pozzolan. The wet have the ability to form hard To harden cans with load capacity T from oU v ZT Average Lime (TV »3) Slag Pluaaacht Aun-hardening time Compressive strength (ew OZW (sew .-%) (GOW .-%) (days) keit 2 3393 0 66g7 7 2890 1393 20 6697 7 6691 331o3 0 6697 14 450 1393 20 6697 14 7495 3393 0 66s, 7 28 6199 1393 20 6697 28 105935 Beiv-Piel 7 In table T , the cash registers with a gravel surcharge substance in connection with lime # quenched in water Still furnace slag and plug ash achieved resultsi 'Table T Avg. Compressive strength Lime (T lf) Slag Ylugaache lies aggregate Hardening time ( Weight -ly (weight: 9) fabric ( ew a 2 (Days) (k 5 0 10 90 7 4- # 92 2 * 3 10 90 7 1092 5 0 10 90 14 1095 2 3 10 90 14 1692 5 0 10 90 28 2694 2 3 10 90 28 2395 The lies had the following sieve particle size Screen mesh size particles 1991 to 100 9952 M 84 4976 »78 2900 at 73 0942 30 09250 m 14 0v074 »11 1) lantisitäteindez Not plastic Classification AIb Note This particle size analysis only applies to material with a particle size of less than 19.1 mm since the coarser material was not used for the test.

BeisMiel 8 Die folgenden Versuche wurden ai2,-#7 ähnliche lieise wie in Beispiel 79 jedoch mit gemäß der Bureau of Publie Road3 glaseitioatii-s# als Zusehlagstoff durch- geführt. Kalk (Typ N) Schlacke Ylugasche Quetschkien- Aushärtzeit Durchschn. (Gew.-%) zuschlam (Tage) Druckfestig- &#iiß ei keit A-I-b (Wem 2 395 0 10 90 6 2997 194 2,pl 10 90 6 5799 395 0 10 90 13 4999 194 291 10 90 13 6o,8 395 0-, 10 90 27 8199 194 2,pl 10 90 27 9691 5 0 io 90 7 4199 2 3 10 90 7 62927 5 0 10 90 14 78974 2 3 10 90 14 116 5 0 10 90 28 2. 3 10 90 28 12494 Der Quetechklen besaß die folgende Siebmaschen-Teilchen- größes Siebmaschenweite (mm) Passierende Teilchen 9952 100 4976 96 2900 72 0942 38 09250 34 09074 10-- Plastizitätstadox Nicht'pl«tiech Klaseif inieruffl BrP£ A-1-b Der Italkg die Schlacke und die Plugasche, wie nie bei den vorstehenden Versuchen verwendet wurdeng benaßen bei chemiacher Analyse folgende Zusammensetzunge Kalk,(Typ N) Schlacke Pluaasche si02 1900 33952 42960 1r0203 0958 3929 16959 A1203 0954 11906 23975 Cao 46975 43992 6145 ggo 33980 7919 1905 SO3 1935 1994 Verlust bei Zündung 16980 0924 6901 Spezif. Gewicht 2961 3901 2944 Siebnaschenweite# passierende Teilchen (%)8 0,2r70 um 97,1 09149 m 9590 98965 0,074 mm 9096 86974 09044 mm ---- 88921 80944 Beispiel 9 Feitere für die erfindung3gemäßen Zw-ecke brauchbare Klassen sind in Tabelle VII aufgeführt. Tabelle T-11 Kalk In W«ner abgeschreckte Flugasche Zuschlagotoff (G ew. j). Hochafenschlacke (Gew.-e) (Gew. < ew. A- 094 196 8 90 4 21 70 196 9094 80 los 792 16 75 792 los 11 80 196 094 15 83 1 2 7 90 2 3 15 80 3 2 20 75 2 5 18 75 6 3 11 80 5 4 26 65 Alle in den vorgenannten Beispielen durchgeführten Versuche waren unverspannte Druckfestigkeitsprüfungen unter Verwendung herkömmlicher Prüfausrüstungen, wie sie für Xörtel, Beton und dgl. verwendet worden. Diese Versuche zeigen deutlich die durch die lefindung erzielte Verbesserung der Strukturfestigkeit und der Belastbarkeit im Vergleich zu den verhältnismäßig geringen anfänglichen kestigkeiten der herkömmlichen Nassen dieser Art. # Die erfindungsgemäßen Massen können auf beliebige herkömmliehe Axt und Weise, beispielsweise durch einfaches Vermischen der festen Bestandteilog vorzugsweise in Gegenwart von Wasser, hergestellt worden. Das Nischen wird jedoch vorzugsweise in der Weise durchgeführt, daß zunächst der Kalk und die feinverteilte Hochofenschlaoko mit oder ohne das Pozzolan in vorbestimmten Mengenantetlen vermischt werdeng worauf diesen Gemisch mit dem anderen Bestandteil b:tw.-den anderen Bestandteilen der Masse vermischt wird.Example 8 The following attempts were lieise ai2, - # 7 similar to in Example 79, however , according to the Bureau of Publie Road3 glaseitioatii-s # as an additive through- guided. Lime (type N) Slag Ylu ash Quetschkien hardening time Avg. (Wt .-%) zuuschlam (days) compressive strength &# Iiss ei ability AIb (Whom 2 395 0 10 90 6 2997 194 2, pl 10 90 6 5799 395 0 10 90 13 4999 194 291 10 90 13 6o, 8 395 0-, 10 90 27 8199 194 2, pl 10 90 27 9691 5 0 io 90 7 4199 2 3 10 90 7 62927 5 0 10 90 14 78 974 2 3 10 90 14 116 5 0 10 90 28 2. 3 10 90 28 12494 The Quetech cycle had the following screen mesh particle greatest Sieve mesh size (mm) Passing particles 9952 100 4976 96 2900 72 0942 38 09250 34 09074 10-- Plasticity stadox non-pl «tiech Klaseif inieruffl BrP £ A-1-b The italkg, the slag and the plug ash, as never used in the preceding experiments, had the following compositions in chemical analysis Lime, (type N) slag Plua ash si02 1900 33952 42960 1r0203 0958 3929 16959 A1203 0954 11906 23975 Cao 46975 43992 6145 ggo 33980 7919 1905 SO3 1935 1994 Loss in ignition 16980 0924 6901 Specific Weight 2961 3901 2944 Mesh size # passing Particle (%) 8 0.2r70 by 97.1 09149 m 9590 98965 0.074 mm 9096 86974 09044 mm ---- 88921 80944 Example 9 Further classes which can be used for the purposes of the invention are listed in Table VII. Table T-11 Lime In winter, quenched fly ash aggregate (G ew. J). High altitude slag (wt. E) (wt. <Ew. A- 094 196 8 90 4 21 70 196 9094 80 lot 792 16 75 792 lot 11 80 196 094 15 83 1 2 7 90 2 3 15 80 3 2 20 75 2 5 18 75 6 3 11 80 5 4 26 65 All of the tests carried out in the aforementioned examples were unrestrained compressive strength tests using conventional test equipment such as those used for Xörtel, concrete and the like. These tests clearly show the improvement in structural strength and resilience achieved by the finding compared to the relatively low initial strengths of conventional wetnesses of this kind Presence of water. The niching is, however, preferably carried out in such a way that first the lime and the finely divided blast furnace slooko with or without the pozzolan are mixed in predetermined quantities, whereupon this mixture is mixed with the other constituent b: partly the other constituents of the mass.

Aus der vorstehenden Besohreibung und aus den Beispielen igt es ersichtlichp daß die erfindunßagemäßen Massen für eine « große Vielzahl von Anwendungsgebieten- geeignet sind. Beispiele für derartige Anwendungsgebiete sind Straßenbetten, Grundplatten- und Unterbaumasseng Erdarbeitgebildeg wie Dämme, Reservoirs und 41.9 Küstensand-Stabilisierung zur Verhinderung einer Küsten- bzw. Ufererosion usw. Außerdem eignen sich die erfindungsgemäßen Talassen als Vergußmassen und für tragende Bauteile sowieg in Verbindung mit Portlandzementg zur Verwendung als Mörtel und Beton. Darüberhinaus bilden sie ausgezeichnete Schutzüberzug- und -auskleidungsmaseen, welche gute Strukturfeetigkeit in Verbin-.dung mit guten feuerbeständigeng wasserabdichtenden und -säurebeständigen Eigenschaften gewährleisten. Der große Vorteil der erfindungegemäßen Nassen besteht In ihren verhältnismäßig niedrigen Herstellungakoä-ten so- wie in ihrer hohen anfänglichen Druckfentigkeit. Infolge der sofortigen Änderung Ihrer ligenschaften, welche' durch ein Zusammenwirken zwischen dem Kalk, der Plugesche und der Hochofenschlacke hervorgerufen wird# besitzt das ver- dichtete Gemisch bereits vor der volletäjfdigen Aoibärtung und bereits 7 Tage nach der Verdichtung eine erstaunlich hohe Eruckf«tlgkoit. Diese ligenachaft ist für die Bau- Industrie höchst wertvoll. Selbstverständlich können den erfindungsgemäßen X»een ohne nachteilig* Wirkung auch noch weitere Materialien, wie Portlandzenentg besondere Tonerdesorten und Aluminium- eilikate und dgl.. zugesetztwerden. Es ist jedoch zu be- achten, daß die erfindungsgemäßen, Massen nicht von der Zugabe solcher zusätzlichen Bestandteile abhängig sind, da das zwischen den drei er:findungegemäß verwendeten Be- standteilen auftretende Zusammenwirken bereits die vorstehend beschriebenen ausgezeichneten lestigkeitoolgenschaften bewirkt. Der erfindungsgemäßen Masse können sogar grobe Teilchen von Hochofenschlacke als Zuschlagstoff zugesetzt werdeng doch sind diese Teilchen verhältnismäßig Inert und müssen streng von den feinverteilten Schlackenteilchen, von denen mindestens 70 Gew.-% ein Sieb mit einer Maschenweite von 0"044 am paasiereng unterschieden wordeng welche erfindungsgemäß die wesentlichen Bestandteile darstellen. Die vorstehende Beschreibung und As Beispiele sollen oelbetverständlich die UfinduM lediglich erläutern und keinesfalls einschränken# da selbstverständlich zahlreiche Inden, en und AbwandluMm möglich sind# ohne daß der Bahnen der Irfindung verlannen wird.' From the above description and from the examples it is evident that the compositions according to the invention are suitable for a " large number of fields of application". Examples of such areas of application are roadbeds, baseplate and substructure masses of earthworks such as dams, reservoirs and coastal sand stabilization to prevent coastal or bank erosion, etc. In addition, the valley masses according to the invention are suitable as casting compounds and for load-bearing components as well as in connection with Portland cement as mortar and concrete. In addition, they form excellent protective coverings and linings, which ensure good structural strength in connection with good fire-resistant, waterproof and acid-resistant properties. The great advantage of the wet according to the invention is there In their relatively low manufacturing as in their high initial pressure. As a result the immediate change of your oil properties, which 'through an interaction between the lime, the Plugesche and the blast furnace slag is produced # has the wrote mixture before the volletäjfdigen Aoibärtung and already 7 days after compaction an amazing one high eruptions. This league is for the construction Industry extremely valuable. Of course, the X »een according to the invention without any disadvantageous * effect also other materials, like Portlandzenentg special types of alumina and aluminum eilicates and the like .. can be added. However, it is to be make sure that the masses according to the invention are not of the Addition of such additional ingredients are dependent, since that between the three he: The interaction between the components already causes the excellent durability tool properties described above. Even coarse particles of blast furnace slag can be added as an aggregate to the composition according to the invention, but these particles are relatively inert and must be strictly differentiated from the finely divided slag particles, of which at least 70 % by weight is a sieve with a mesh size of 0 "044 The foregoing description and examples are intended to represent the essential components Of course, only explain the UfinduM and in no way restrict # because of course numerous Inden, en and modifications are possible # without the Will lengthen the paths of disorientation. '

Claims

Patent before ansprü Niobt-plautical men, characterized # that they essentially consist of about 2 - 40% by weight of lime, for example 2 - 40% by weight of finely divided particulate quickly quenched Nochof enschlackeg with about 20 80% of the total Limes plus the slag formed by the slag werdent and about 50-90 wt .-% pozzolan, wherein then the percentage proportions of lime plus slag to Poszolan is practically in the range from ltl to 1t9 .

2. Non-plastioche Xasseg gekennzeichnetg in that never essentially of 10-50 wt .-% of a combination of lime and finely divided, achneli quenched Nochofenschlackeg of at least about 70 wt .-% pass through a sieve with a Kasch width of 0.044 mm, and wherein about 20 - 80% of the total amount formed of lime plus slag through the slag, and about 50-90 wt .-% fly ash of such fineness is that at least about 70 wt .-% mm passing through a sieve having a Xaschenweite of Os074. 3. Non-plastic mass with high initial compressive strength characterized in that it consists essentially of about 2 - 40% by weight of lime # 2 - 40% by weight of blast furnace slag quenched in water, of which at least 70 % by weight mm sieve with a Naächenweite of 0.044 and their gangenanteilg weight from 0.25 bezogeng to 4 times the amount of lime component is, and about 50-90 wt .-% fly ash. 4 for stabilizing an inert aggregates by mixing about 2 method - 4'0 wt .-% of lime and about 50 - 90 wt .-% of a Pozzolans In the presence of moisture and by compacting the mixture obtained, characterized in that the mixture before gekennzeichnetp the compression feinverteilteg rapidly-quenched blast furnace slag in an amount of about 20 - 80 wt .-% of the total weight of the lime plus the Schlacke'zugesetzt is. 5. Non-plastic mass gekennzeichnetg in that it consists essentially of about 1 - a combination of lime and finely divided blast furnace slag, wherein weleher 20 9 wt .-% - 80% are formed by slag, about 4 - 35 wt .-% pozzolan and about 56-95 % by weight of one inert aggregates # where the percentage Ratio of lime-plue slag to fly ash practically in the range from ltl to 1s9 . 6. Non-plastic suction-characterized in that never essentially from 5 to 44% by weight of a mixture consists »the one side in essential a» (a) 10-50% by weight of a combination of lime plus finely distributed, quickly quenched Nochoff wash with a total amount of slag of about 20 - 80 Wt .-% and (b) about 50-90 wt .-% Ylugasche from which minde- at least about 70 wt .-% by a Bieb with an X »chen- width of 09074 m, and about 56 95 % By weight of a practically chemically inert aggregate consists.