DE19800868A1

DE19800868A1 - Verwendung von volumenstabiler, körniger Stahlwerksschlacke für einen vergießfähigen Mörtel

Info

Publication number: DE19800868A1
Application number: DE1998100868
Authority: DE
Inventors: Ruediger Dr Kwasny-Echterhagen; Thomas Dr Ing Koslowski
Original assignee: Sicowa Verfahrenstechnik fur Baustoffe & Co Kg 52072 Aachen De GmbH; Sicowa Verfahrenstechnik fuer Baustoffe GmbH and Co KG
Current assignee: Rheinische Baustoffwerke GmbH
Priority date: 1998-01-13
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 1999-07-15
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: DE19800868C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verwendung von volumenstabiler, körniger Stahlwerksschlacke für einen vergießfähigen Mörtel.

Aus DE-AS 20 40 484 ist ein feinkörniges Bindemittel aus gra nulierter Hochofenschlacke und Stahlwerksschlacke für durch Wärmebehand lung und/oder Dampfhärtung herzustellende Bauelemente bekannt, das durch Mahlen von 40 bis 60 Gew.-% Hochofenschlacke und 40 bis 60 Gew.-% Stahl werksschlacke, insbesondere SM- und/oder LD-Schlacke, hergestellt wird. Dem Gemisch können 5 bis 10 Gew.-% Gips oder Anhydrit zugegeben werden. Das Bindemittel wird mit silikatischen Zuschlagstoffen gemischt, mit Wasser angemacht, geformt und dampfgehärtet.

Gemäß DE-AS 19 15 551 kann gebrochene SM-Schlacke mit einer maximalen Korngröße von 3 mm zur Herstellung einer Dichtungsmasse für wasserbauliche Anlagen verwendet werden. Hierbei wird der Schlacke hy draulischer Kalk und 20 bis 20 Gew.-% Wasser zugesetzt, um eine pumpbare Masse zu erhalten. Durch den Kalkzusatz wird die SM-Schlacke auf einen Kalkgehalt von über 30 Gew.-%, insbesondere über 50 Gew.-%, des Fest stoffgehalts gebracht.

Gemäß DE 39 15 373 A1 enthält ein Baumaterial für Verkehrsflä chen 72 bis 96 Gew.-% Konverterstahlschlacke mit Korngrößen von 0 bis 32 mm und 4 bis 28 Gew,-% Aschen bzw. staub- bzw. feinkörnige Abfallstoffe von Stahl- und Kraftwerken. Mit Wasser gemischt wird das Baumaterial an der Einbaustelle mit Vibrations- oder anderen Verdichtungsgeräten zu Schichten von 100 bis 200 mm Dicke verdichtet.

Die chemische und mineralische Zusammensetzung von LD-Schlacken ergibt sich aus EP 0 034 690 A1. Andere Stahlwerksschlacken sind ähnlich zusammengesetzt.

Aus "Eisenhüttenschlacken - Eigenschaften und Verwendung -", Referate aus dem Zeitraum 1988 bis 1991, Schriftenreihe der Forschungs gemeinschaft Eisenhüttenschlacken, Heft 1, ist es bekannt, Hochofen schlacken als Zuschlag zu Beton zu verwenden. Weiter ist erwähnt, daß man grundsätzlich auch die diesbezügliche Verwendung von Stahlwerks schlacken in Betracht ziehen könne, jedoch seien hier sehr hohe Ansprü che an die Raumbeständigkeit zu stellen, die zwar in einigen Versuchen vorhanden gewesen sei, jedoch müßten in diesem Zusammenhang alle gefor derten technologischen Eigenschaften dauerhaft gewährleistet werden, was als Problem angesehen wird.

Schallschutz, insbesondere Körperschallschutz, wird durch ein hohes Flächengewicht der Wand erreicht, d. h. durch eine hohe Rohdichte des Wandbaustoffs oder durch eine entsprechend dicke Wandung. Mit Wand baustoffen hoher Rohdichte läßt sich Schallschutz und infolge der gleichzeitig vorhandenen hohen Festigkeit auch eine schlankere Wand her stellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Mörtel zu schaffen, der sich zur Herstellung von Bauelementen oder Bauwerksteilen mit hoher Schallschutzleistung eignet.

Diese Aufgabe wird entsprechend Anspruch 1 dadurch gelöst, daß volumenstabile, körnige Stahlwerksschlacke für einen vergießfähigen Mör tel, der im abgebundenen, trockenen Zustand eine Rohdichte von < 2200 kg/m³ aufweist, zusammen mit einem selbsthärtenden, hydraulischen Bindemittel verwendet wird.

Die hohe Rohdichte von aus dem Mörtel hergestellten Baustof fen, die im abgebundenen, trockenen Zustand vorzugsweise < 2400 kg/m³ beträgt und 2800 kg/m³ erreichen kann, führt zu einem entsprechend er höhten Schallschutz und zugleich auch zu einer entsprechenden Abschirm wirkung gegenüber elektromagnetischer Strahlung (z. B. Elektrosmog) oder radioaktiver Strahlung.

Bei der Stahlwerksschlacke handelt es sich um eine an Freikalk arme und damit volumenstabile Schlacke, vorzugsweise um E-Ofen-Schlacke, jedoch kann auch LD-Schlacke, deren Gehalt an ungelöschtem Kalk (CaO) durch entsprechende Zusätze bzw. durch nachträgliches Ablöschen entspre chend niedrig ist, verwendet werden. Der Gehalt an ungelöschtem Kalk sollte nicht höher als 3 Gew.-%, vorzugsweise nicht höher als 1,5 Gew.-% sein.

Um eine möglichst dichte Packung der Schlackenteilchen in ei nem aus dem Mörtel hergestellten Baustoff zu erhalten, ist es zweck mäßig, wenn die gebrochene Stahlwerksschlacke eine eine hohe Packungs dichte gewährleistende Sieblinie mit einem Kornband im Bereich von 0 bis 4 mm, insbesondere 0 bis 2 mm aufweist, und vorzugsweise eine Korn größenverteilung gemäß einer Fuller- oder Litzow-Kurve besitzt. Es ist vorteilhaft, wenn metallisches und gegebenenfalls oxidisches Eisen durch Magnetabscheidung vor Verwendung der Stahlwerksschlacke entfernt worden ist.

Die Stahlwerksschlacke kann gegebenenfalls zusammen mit sili katischen, carbonatischem und/oder sulfatischem Split als Zuschlagstoff verwendet werden, wobei der Split zweckmäßigerweise eine ähnliche Sieb linie wie die Stahlwerksschlacke aufweisen sollte.

Als selbsthärtendes, hydraulisches Bindemittel kommen ein Ze ment, insbesondere Portlandzement, Hochofenzement, Flugaschezement, Kalksteinzement, Sulfathüttenzement, Tonerdezement oder eine Mischung von wenigstens zwei dieser Zementarten oder ein Bindemittel auf Basis von Hüttensandmehl in Frage.

Auch kann als Bindemittel ein Calciumssulfat, etwa Calciumsul fat-Halbhydrat, insbesondere Calciumsulfat-Alphahalbhydrat, und/oder Calciumsulfat-Anhydrit, alleine oder in Kombination mit einem Zement oder Hüttensandmehl eingesetzt werden.

Zweckmäßigerweise ist das Bindemittel schwindarm oder leicht quellend eingestellt ist.

So ist als Bindemittel eine Mischung aus etwa 20 bis 40 Gew.- Teilen Calciumsulfat-Alphahalbhydrat, etwa 60 bis 80 Massenteilen Hüt tensandmehl und etwa 0,35 bis 3,5 Gew.-Teilen Tonerdezement im Zusammen hang mit 0,2 bis 2 Gew.-Teilen Kalkhydrat (aus dem Bindemittel und/oder der Stahlwerksschlacke) einsetzbar, wobei der Quotient der enthaltenen Gewichtsteile von Tonerdezement und Kalkhydrat zu Hüttensandmehl im Be reich < 0,009 und < 0,07 liegt und die Summe der Mischungspartner je weils auf 100 Gew.-% abgestimmt ist, die Calciumsulfat-Alphahalbhydrat < 35 Gew.-% enthält, wie in EP 0 749 944 A1 beschrieben.

Die Stahlwerksschlacke kann gegebenenfalls mit beigemischtem Split als Zuschlagstoff auf der Baustelle mit dem Bindemittel und An machwasser vermischt werden, sie kann aber auch mit dem Bindemittel und gegebenenfalls dem Split als Trockenmörtel vorgemischt werden, um auf der Baustelle nur mit Wasser zu Naßmörtel vermischt zu werden.

So hergestellter Naßmörtel kann zum Herstellen von Betonstei nen verwendet werden, die dann vermauert werden. Hierbei ist es zweck mäßig, den Naßmörtel in Formen einzurütteln und dann abbinden zu lassen.

Der mit Wasser vergießfähig angemachte Mörtel kann aber auch zum Ausgießen von Hohlsteinen, beispielsweise Ziegeln mit großen Kam mern, verwendet werden.

Claims

1. Verwendung von volumenstabiler, körniger Stahlwerksschlacke für einen vergießfähigen Mörtel, der im abgebundenen, trockenen Zustand eine Rohdichte von < 2200 kg/m³ aufweist, zusammen mit einem selbsthär tenden, hydraulischen Bindemittel.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlwerksschlacke eine Sieblinie aufweist, die eine hohe Packungsdichte ermöglicht.

3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sieblinie einer Litzow- oder Fullerkurve entspricht.

4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Stahlwerksschlacke ein Kornband von 0 bis 4 mm, insbesondere von 0 bis 2 mm, aufweist.

5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Stahlwerksschlacke E-Ofen-Schlacke ist.

6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Stahlwerksschlacke LD-Schlacke mit geringem Ge halt an ungelöschtem Kalk (CaO) ist.

7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Stahlwerksschlacke zusammen mit silikatischen, carbonatischem und/oder sulfatischem Split als Zuschlagstoff verwendet wird.

8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Split eine ähnliche Sieblinie wie die Stahlwerksschlacke aufweist.

9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß das Bindemittel ein Zement, insbesondere Portlandze ment, Hochofenzement, Flugaschezement, Kalksteinzement, Sulfathüttenze ment, Tonerdezement oder eine Mischung von wenigstens zwei dieser Ze mentarten, oder ein Bindemittel auf Basis von Hüttensandmehl ist.

10. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß das Bindemittel ein zumindest teilweise entwässertes, selbsthärtendes Calciumsulfat ist.

11. Verwendung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich net, daß das Bindemittel schwindarm oder leicht quellend eingestellt ist.

12. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß die Stahlwerksschlacke einer Magnetabscheidung zur Entfernung von elementarem und gegebenenfalls oxidischem Eisen unterwor fen wurde.

13. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß die Rohdichte des daraus hergestellten Mörtels im ab gebundenen, trockenen Zustand < 2400 kg/m³ beträgt.

14. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß der Mörtel zum Herstellen von Betonsteinen verwendet wird.

15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Wasser angemachte Mörtel in formen eingerüttelt wird.

16. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß der mit Wasser angemachte Mörtel zum Ausgießen von Hohlsteinen verwendet wird.