DE1920488B2

DE1920488B2 - Kalksandsteine und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE1920488B2
Application number: DE19691920488
Authority: DE
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1969-04-23
Filing date: 1969-04-23
Publication date: 1976-01-15
Also published as: DE1920488A1; FR2039408B1; FR2039408A1; NL142654B; US3676165A; NL7005601A; BE749413A; GB1272176A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Kalksandsteine einer neuartigen Zusammensetzung sowie ein Verfahren zu deren Herstellung, wobei Sand mit Kalk oder Kalkhydrat und Phosphorofenschlacke als Bindemittel vermischt wird und aus dem erhaltenen Gemisch unter Zusatz von Wasser Rohsteine geformt werden, die man anschließend härtet.

Es ist bekannt, Mauersteine aus Kalk und überwiegend quarzhaltigen Zuschlagstoffen herzustellen, die nach innigem Mischen durch Pressen oder Rütteln verdichtet, geformt und unter Dampfdruck gehärtet werden.

So erhält man in bekannter Weise Mauersteine dadurch, daß man etwa 8 bis 13 Gewichtsteile Sand und 1 Gewichtsteil gebrannten Kalk mit 1 Gewichtsteil Wasser anfeuchtet und die Komponenten mischt. Anschließend wird das Gemenge 1 bis 3 h gelagert, bis der gebrannte Kalk zum Hydrat abgelöscht ist.

Dabei ist es auch möglich, den gebrannten Kalk durch stöchiometrische Mengen Hydratkalk zu ersetzen, wobei der Wasserzusatz entsprechend verringert werden muß und die Lagerung des Gemenges unterbleiben kann. Dann wird die Mischung nochmals homogenisiert und in Pressen oder Rütteltischen zu Rohsteinen geformt, die in Autoklavkesseln unter Naßdampf bei Drücken zwischen 8 und 20 atü ge-488

härtet werden. Die Behandlungszeit der Rohsteine ist vom Druck abhängig und liegt zwischen 10 und 4 h Nach langsamem Absenken des Dampfdrucks werden die Steine aus den Autoklaven entfernt. Sie sind nach dem Abkühlen als Mauersieiiic verwendbar, soweit sie den Festigkeitsanforderungen entsprechen.

In der deutschen Offenlegungsschrift 14 71 119 ist auch schon vorgeschlagen worden, zur Herstellung von Kalksandsteinen einer Mischung von Kalk und Sand in einem zweiten Arbeitsgang ein Hochofenschlacken-Granulat zuzusetzen. Auf diese Weise erhält man Kalksandsteine mit verbesserten mechanischen Eigenschaften, was auf Grund der allgemeinen bekannten sehr guten hydraulischen Eigenschaften von Hochofenschlacke zu erwarten war.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß feingemahlene Phosphorofenschlacke mit einem relativ hohen SiCh-Gehalt, die bei Jer elektrothermischen Gewinnung von Phosphor anfällt, vorteilhaft den Kalk bzw. das Kalkhydrat als Bindemittel weitgehend ersetzen kann. Phosphorofenschlacke besitzt im allgemeinen etwa folgende Zusammensetzung:

_raO 45 bis 55 %,

SiO₂ " " 40 bis 50 %,

AhOa ! bis 5 "/ο,

S (gebunden) °>4%,

P₂O₅ 0,5bis 2 «,Ό,

Alkalioxide etwa 1 %,

und verfügt im Gegensatz zur Hochofenschlacke, bekanntermaßen kaum über hydraulische Eigenschaften, so daß sie — ebenfalls im Gegensatz zu Hochofenschlacke — ein nicht verwertbares Abfallprodukt darstellt, das mit großem Kostenaufwand auf Halden deponiert werden muß. Durch den Einsatz dieses Abfallprodukts, an Stelle von hochwertigem gebranntem Kalk ergeben sich daher große wirtschaftliche Vorteile, doch auch aus technischer Sicht ist die Verwendung von Phosphorofenschlacke in feingemahlener Form dadurch von Nutzen, daß bei geringeren Zugabemengen an gebranntem Kalk die Lagerungszeit zur Hydratbildung verkürzt werden kann. Außerdem ergeben sich gegenüber den allein auf der Basis von gebranntem Kalk hergestellten Steinen bei teilweisem Austausch des Kalks gegen gemahlene Phosphorofenschlacke höhere Festigkeiten der Steine und durch Nachhärtung nach mehreren Wochen gesteigerte Endfestigkeiten.

Im Einzelnen betrifft die vorliegende Erfindung Kalksandsteine, bestehend aus Kalk, Sand und Schlacke, die 6 bis 15 Gewichtsprozent eines Bindemittels enthalten, welches zu 5 bis 95 Gewichtsprozent aus Phosphorofenschlacke, Rest gebrannter Kalk oder Kalkhydrat, besteht, wobei vorzugsweise 80 bis 100 Gewichtsprozent der Phosphorofenschlacke eine Korngröße kleiner 100_/(, vorzugsweise 65 bis 90//, aufweisen und diese Schlacke eine Zusammensetzung von 45 bis 55 Gewichtsprozent CaO, 40 bis 50 Gewichtsprozent S1O2 und 1 bis 5 Gewichtsprozent AI2O3 besitzt.

Die Herstellung der Kalksandsteine erfolgt dadurch, daß Sand mit einem Kalk oder Kalkhydrat enthaltenden Bindemittel vermischt wird und aus dem erhaltenen Gemisch unter Zusatz von Wasser Rohsteine geformt werden, welche man anschließend hydrothermal härtet, wobei 5 bis 95 Gewichtsprozent, vorzugsweise 25 bis 85 Gewichtsprozent, des

in Mengene von 6 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf die trockene Mischung, eingesetzten Bindemittels »us Phosphorofenschlacke bestehen und die Rohsteine unter einer Atmosphäre von Naßdampf mit 4 bis 25 atü Druck in einer Zeit von 3 bis 20 h gehärtet werden.

Vorzugsweise wird hierbei eine Schlacke der bereits oben genannten Zusammensetzung und Korngröße verwendet und die feingemahlene Phosphorofenschlacke einerseits und der gebrannte Kalk bzw. das Kalkhydrat andererseits getrennt eingewogen und anschließend mit dem Sand vermischt.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Arbeitsweise sollen durch die folgenden Beispiele verdeutlicht werden.

Beispiel 1

1500 g Sand wurden mit 122 g gebranntem Kalk unter Zugabe von 120 g Wasser von Hand in einer Schüssel gemischt und l-V-jh abgedeckt stehen gelassen. Danach wurden aus dem Gemenge 6 zylindrische Probekörper von 50 mm Durchmesser und 46 mm Höhe unter einem Preßdruck von etwa 700 kp/cm² angefertigt. Die Proben wurden anschließend in einem Autoklav bei 20 atü Naßdampfdruck 4 h gehärtet. Nach dem Erkalten wurden d:e Prüfkörper auf Druckfestigkeit untersucht. Im Mittel wurde ein Wert von 81 kp/cm² gemessen.

Beispiel 2

ίο 1500 g Sand wurden mit 61g gebranntem Kalk und 61 g gemahlener Phosphorofenschlacke (Mischungsverhältnis 1:1) unter Zugabe von 79 g Wasser gemischt. Die weitere Verarbeitung erfolgte wie in Beispiel 1 beschrieben.

Nach dem Härten ergab sich eine Druckfestigkeit der Probekörper von im Mittel 121 kp/cm².

1500 g Sand wurden mit 30,5 g gebranntem Kalk und 91,5 g gemahlener Phosphorofenschlacke (Mischungsverhältnis 1:3) unter Zusatz von 54 g Was-

ser gemischt. Nach weiterer Behandlung wie in Beispiel 1 wurde die Druckfestigkeit der Prüfkörper mit einem Mittelwert von 94 kp/cm² ermittelt.

Claims

Patentansprüche: 19

1. Kalksandsteine, bestehend aus Kalk, Sand und Schlacke, dadurch gekennzeichnet, daß sie 6 bis 15 Gewichtsprozent eines Bindemittels enthalten, welches zu 5 bis 95 Gewichtsprozent aus Phosphorofenschlacke, Rest gebrannter Kalk oder Kalkhydrat, besteht.

2. Kalksandsteine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Phosphorofenschlacke mit einer Korngröße von 80 bis 100 Gewichtsprozent

> 100 //, vorzugsweise 65 bis 90 /ι, enthalten.

3. Kalksandsteine gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Phosphorofenschlacke einer Zusammensetzung von 45 bis 55 Gewichtsprozent CaO, 40 bis 50 Gewichtsprozent SiCh und 1 bis 5 Gewichtsprozent AI2O3 enthalten. ^ao

4. Verfahren zur Herstellung von Kalksandsteinen, wobei Sand mit Kalk oder Kalkhydrat als Bindemittel vermischt und das erhaltene Gemisch hydrothermal gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man 6 bis 15 Gewichtsprozent, »5 bezogen auf die trockene Mischung, eines Bindemittels einsetzt, das zu 5 bis 95 Gewichtsprozent aus Phosphorofenschlacke, Rest gebrannter Kalk oder Kalkhydrat besteht und man die Rohsteinc unter einer Atmosphäre von Naßdampf mit 4 bis 25 atü Druck in einer Zeit von 3 bis 20 h härtet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die feingemahlene Phosphorofenschlacke einerseits und der gebrannte Kalk bzw. das Kalkhydrat andererseits getrennt eingewogen und anschließend mit dem Sand vermischt werden.