DE2040484B2 - Verwendung eines bindemittels fuer die herstellung von durch waermebehandlung und oder dampfhaertung zur erhaertenden bauelementen und verfahren zur herstellung eines so zu verwendenden bindemittels - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Bauelementen (z. B. Steinen und anderen Formkörpern), wobei übliche Grundsubstanzen, z. B. Quarzsand, Brechsand, Gesteinsmehl, andere silikatische Stoffe, wie Schlacken und Aschen, unter Verwendung von Kalk als Bindemittel nach der Formgebung einer Wärmebehandlung bzw. Dampfhärtung unterzogen werden.

Solche Maßnahmen sind umfangreich bekannt. Beispielsweise ist es bekannt, Kalksandsteine aus feinkörnigem Sand mit einem Zusatz von 6 bis 7 °/o Kalk zu Steinen zu pressen und in Härtekesseln einem Dampfdruck von mehr als 8 at eine zeitlang auszusetzen. Es bildet sich ein Calciumhydrosilikat, welches die Sandkörner verkittet. — Für Baustoffe, die einer Wärmebehandlung bzw. Dampfhärtung unterzogen werden, sind Bindemittel um so wirksamer, je höher ihr Anteil an Calcium-Silikaten ist. Es ist daher auch bekannt, zur Herstellung von Bauelementen hydraulische Bindemittel, die Calcium-Silikate enthalten, zu verwenden, und zwar bei Herstellungsprozessen, die ohne Temperaturerhöhung vor sich gehen, als auch bei der Herstellung wärmebehandelter und dampfgehärteter Bauelemente. So werden Hüttensteine, d.h. Mauersteine dadurch hergestellt, daß Hochofenschlacke, zumeist in Form von granuliertem Hüttensand, mit geeigneten hydraulischen Bindemitteln, die Calcium-Silikate enthalten, versetzt und nach Formgebung einer Wärmebehandlung unterzogen wird.

In früheren Zeiten sind Bindemittel aus Hochofenschlacken und Kalk als Anreger für Mörtel und Beton verwendet worden, deren Anteil an Kalk-Hydrat zwischen 10 bis 20°/o lag. In neuerer Zeit werden hierzu üblicherweise Normenzemente verwendet, die sich wegen der hohen Anfangsfestigkeit in gehärtetem Zustand für diese Zwecke als besonders geeignet erwiesen haben. Die Nonnenzemente sind als Bindemittel jedoch verhältnismäßig teuer. — Im übrigen mag man im Zusammenhang mit der Herstellung von Mörtel und Beton auch bereits granulierte Hochofenschlacke und Stahlwerksschlacke gemeinsam als Bindemittel verarbeitet haben, da allgemein die Beigabe von Zusatzstoffen zu einem aus Hochofenschlacke erzeugten hydraulischen Bindemittel bekannt ist (vgl. Keil, »Hochofenschlacke«, 1949, S. 58cff). Das hat die Herstellung von durch Wärmebehandlung und/oder Dampfhärtung zu erhärtenden Bauelementen bisher nicht beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem einfachen und einfach herstellbaren Bindemittel Bauelemente zu erzeugen, die nach Wärmebehandlung und/oder Dampfhärtung überraschende Festigkeit aufweisen.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines feinkörnigen Bindemittels aus granulierter Hochofenschlacke plus Stahlwerksschlacke für die Herstellung von durch Wärmebehandlung und/oder Dampfhärtung zu erhärtenden Bauelementen. Vorzugsweise wird man mit Siemens-Martin-Schlacke und/oder LD-Schlacke arbeiten. Besonders wirksam ist das erfindungsgemäß zu verwendende Bindemittel, wenn die Herstellung in besonderer Weise erfolgt. Dazu lehrt die Erfindung verfahrensmäßig, daß die granulierte Hochofenschlacke und die Stahlwerksschlacke auf eine spezifische Oberfläche von 3500 bis 4500 cm²/g gemeinsam vermählen werden. Das Mischungsverhältnis soll bei diesem Verfahren so liegen, daß das Bindemittel 60 bis 40 Gewichtsprozent Hochofenschlacke und 40 bis 60 Gewichtsprozent Stahlwerksschlacke enthält. Der Zusatz von 5 bis 10 Gewichtsprozent Gips oder Anhydrit ist zweckmäßig, wenn kurze Erhärtungszeiten angestrebt werden. Die Provenienz der Hochofenschlacke ist grundsätzlich beliebig. Da sie bei dem erfindungsgemäß zu verwendenden Bindemittel den hydraulisch reaktionsfähigen Bestandteil bildet, empfiehlt es sich, die Hochofenschlacke schnell abzukühlen, so daß sie einen hohen Anteil an glasigen und daher hydraulisch reaktionsfähigen Bestandteilen enthält. — Die Stahlwerksschlacken haben einen hohen Gehalt an gebundenem CaO, nämlich 30 bis 40% und einen mäßigen Gehalt an freiem CaO, der zwischen 1 und 6% liegt. Der in der Stahlwerksschlacke enthaltene freie Kalk dient als Anreger für den hydraulisch wirkenden Hüttensand, während andererseits die in den Stahlwerksschlacken enthaltenen Calcium-Silikate, wie insbesondere Bicalcium-Silikat und Tricalcium-Silikat, für die Erhärtung bedeutungsvoll sind.·

Überraschend ist, daß bei der Wärmebehandlung bzw. Dampfhärtung von Bauelementen mit dem beschriebenen Bindemittel Festigkeiten erzielt werden, die denen der Verwendung von wesentlich aufwendigerem Normenzement entsprechen.

Ausführungsbeispiel

Getrockneter Hüttensand und Stahlwerksschlacke wurden in einem Mischungsverhältnis von 40 Gewichtsprozent Hüttensand und 50 Gewichtsprozent Stahlwerksschlacke mit 5 bis 10 Gewichtsprozent Gips bzw. Anhydrit auf eine Feinheit von etwa 4000 cm²/g nach Blaine vermählen, mit silikatischen Zuschlagstoffen vermischt, verformt und die geformten Bauelemente einer üblichen Dampfhärtung unterzogen. Die so. behandelten Steine wiesen Druckfestigkeiten von 172 kp/cm² auf. Die in den Normen festgelegten Eigenschaftsanforderungen wurden damit erfüllt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verwendung eines feinkörnigen Bindemittels aus granulierter Hochofenschlacke plus Stahlwgjjcsschlacke für die Herstellung von durchWärmebehandlung und/oder Dampfhärtung zu erhärtenden Bauelementen.

2. Verfahren zur Herstellung des nach Anspruch 1 zu verwendenden Bindemittels, dadurch gekennzeichnet, daß die granulierte Hochofenschlacke und die Stahlwerksschlacke auf eine spezifische Oberfläche, von 3500 bis 4500 cm²/g gemeinsam vermählen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß 60 bis 40 Gewichtsprozent Hochofenschlacke und 40 bis 60 Gewichtsprozent Stahlwerksschlacke in Mischung vermählen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch zusätzlich 5 bis 10 Gewichtsprozent Gips oder Anhydrit beigegeben werden.