DE2040662B2

DE2040662B2 - Hochfeste leichtbeton-zuschlaege

Info

Publication number: DE2040662B2
Application number: DE19702040662
Authority: DE
Inventors: Beat V. Dr. 2210 Itzehoe Pfrunder
Original assignee: Alsen-Breitenburg Zement- Und Kalkwerke Gmbh, 2000 Hamburg
Priority date: 1970-08-17
Filing date: 1970-08-17
Publication date: 1973-03-01
Also published as: DE2040662A1; FR2103844A5; BE771416A; NL7111132A

Description

Die Erfindung betrifft hochfeste Leichtbeton-Zuschläge mit geschlossenen, im pyroplastischen Zustand erzeugten Gasporen für die Herstellung von Leichtbeton mit Druckfestigkeiten über 225 kp/cm².

In der Bauindustrie werden in zunehmendem Maße aus Gründen der Gewichtsersparnis und Wärmeisolation Zuschlagstoffe zum Beton verwendet, die sich durch ihre Porenstruktur auszeichnen. Bekannte Zuschlagstoffe dieser Art sind z. B. Blähton, Blähschiefer und gesinterte Flugasche.

Die Verwendung von Blähton als Zuschlagstoff, der in üblicher Weise durch Brennen im Ofen bis zur Erreichung des pyroplastischen Zustandes hergestellt wird, hat den Vorteil, daß man einen Beton mit guten Wärmeisolierungseigenschaften erhält, der jedoch keine allzu hohen Druckfestigkeiten aufnehmen kann. Ein unter Verwendung von Blähton als Zuschlagstoff hergestellter Beton hat ein Gewicht in der Größenordnung von 800 bis 1400 kg/m³, wobei die Druckfestigkeit eines aus reinem Blähton hergestellten Leichtbetons normalerweise 225 kp/cm^a nicht überschreitet.

Für einen Leichtbeton höherer Druckfestigkeit sind andere Zuschlagstoffe erforderlich. Hier hat sich in jüngerer Zeit insbesondere die in größeren Mengen besonders in Kraftwerken anfallende Flugasche angeboten, welche unter Wasserzugabe granuliert und anschließend in einem Ofen bis zur Sinterung gebrannt wird. Ein unter Verwendung von Flugaschegranalien hergt-bvcüter Leichtbeton hat üblicherweise ein Gewicht von 1700 bis 2000 kg/³ und mehr. Er reicht in seinen Druckfestigkeitswerten annähernd an einen unter Verwendung von Kies hergestellten Beton, wobei das erreichbare Maximum etwa bei 5.00 kp/cm².liegt. Ein solcher Leichtbeton hat allerdings bei weitem nicht die vorteilhaften Wärmeisolierungseigenschaften und die Leichtigkeit eines mit Hilfe von Blähton hergestellten Leichtbetons. Außerdem hat sich als Nachteil herausgestellt, daß die poröse Außenhaut des Flugaschezuschlages das Eindringen von Wasser in die Granalien begünstigt.
Einen Ausweg aus den Nachteilen der mangelnden

ίο Druckfestigkeit der Blähtonzuschläge und des hohen Gewichtes bei gleichzeitig mangelhafter Wärmeisolierung beim Flugaschezusatz bietet die Verwendung von -Blähschiefer, welcher in ähnlicher Weise wie der Blähton hergestellt wird. Ein unter Zusatz von Bläh-

schiefer hergestellter Leichtbeton erreicht Druckfertigkeiten von etwa 500 kp/cm² bei einem Gewicht von etwa Ί 600 kg/m³, wobei die Isoliereigenschaf!en zwischen denen des Flugasche-Leichtbetons und Jc s Blähton-Betons liegen. Infolge der seltenen, für die Herstellung von Blähschiefer geeigneten Schiefeworkommen und der Unwirtschaftlichkeit langer Transportwege ist die Verwendung von Blähschiefer für die Leichtbetonherstellung jedoch gebietsmäßig begrenzt. Es ist noch darauf hinzuweisen, daß Verfahren zur

as Herstellung von keramischen, körnigen Stoffen aus beim Brennen Hohlräume bildenden, eisenoxidhaltigen Silikaten, wie Blähton, Blähschiefer, glaukonitreichem Ton oder Grünsand, durch Erhitzen dos Gutes insbesondere in einem Drehofen bis auf eine Temperatur von etwa 1200° C bekannt ist, bei dem das in Form von Pellets oder Stücken vorliegende, zu brennende Gut mit einer ein Anbacken des Brenngutes während des Brennverfahrens verhindernden Außenschicht umgeben wird. Nach diesem Verfahren soll um die Granalien eine Außenhaut aus feuerfestem Sand gebildet werden, um ein Weichwerden und somit ein Verkleben der Granalien zu verhindern. Für diesen Zweck ist aber Flugasche äußerst ungeeignet, weil sie zu früh schmilzt. Im übrigen

trägt der das Blähverhalten des Tones nicht beeinflussende Überzug ersichtlich nicht zu einer beachtlichen Erhöhung der Druckfestigkeit bei.

Schließlich ist noch ein Verfahren zur Herstellung von gebrannten, porigen Bauelementen aus mittels

an sich bekannter Mittel schaumig gemachtem Tonoder Lehmbrei, dem noch Magermittel und gegebenenfalls Ausbrennstoffe zugesetzt sind, durch Formen, Vortrocknen und anschließendes Brennen bekannt, bei dem als Magerungsmittel Flugasche von Steinkohlenstäubfeuerungen, der gegebenenfalls gemahlene Schmelzkammerasche und Schlacke beigemischt sind, in solchen Mengen mit dem schaumigen aufgeschlämmten Ton verarbeitet wird, daß der Ton in der Mischung nur das Bindemittel bildet. Bei diesem Verfahren wird insbesondere ein mit Flugasche vermischter Tonschlamm mit Hilfe eines Gasbildners, beispielsweise Aluminium, schaumig gemacht, wobei die Poren vor dem Brennvorgang entstehen. Die Flugasche beeinflußt die Blähwirkung als solche nicht, sondern bewirkt nur eine Stabilisierung der durch den Gasbildner gebildeten Poren ohne teures Ansteif-, mittel. Die Druckfestigkeit der Bauelemente bleibt dabei unter 150 kp/cm² und liegt damit in einem Bereich, der weit unter dem Bereich liegt, der durch den erfindungsgemäßen Zuschlag bei Leichtbeton angestrebt wird.

Die demgegenüber gestellte, der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, einen Leichtbeton-Zuschlag mit

dem Blähschiefer ähnlichen Eigenschaften zu schaffen, wird nun dadurch gelöst, daß der Zuschlagstoff aus einer gemeinsam gebrannten, homogenen Mischung von Ton und den Bläheffekt herabsetzenden Zusätzen, vorzugsweise Flugasche, besteht. Der nit den erfindungsgemäßen Zuschlagen hergestellte Leichtbeton ist nach seinem Gewicht ein echter Leichtbeton und weist eine Druckfestigkeit auf, die weit über dem bisher möglichen Bereich liegt. Ferner ist vorteilhaft, daß der in seinen Eigenschaften dem Blähschiefer ähnliche Zusatz überall dort mit einfachen Mitteln hergestellt werden kann, wo blähbarer Ton vorhanden ist.

Im Gegensatz zu bekannten Verfahren, bei denen schlecht blähbaren Tonen Zusätze in Form i>on Gasbildnsrn oder Schmelzhilfen beigegeben werden, wird bei der Erfindung das Blähverhalten insbesondere sehr gut blähbarer Tone gemindert. Es dürfte ohne weiteres einleuchten, daß je nach der Blähbarkeit des Tones die Mengen der den Bläheffekt herabsetzenden Zusätze variiert werden können. — Die Zusätze können in Form von Sanden verschiedenster Strukturen vorgesehen sein, wobei Sand durchaus geeignet ist, gegenüber reinem Blähton die Druckfestigkeit zu erhöhen. Besonders günstig ist aber die Verwendung von Flugasche, weil sie auf Grund der Tatsache, daß sie sehr feinkörnig vorliegt, ohne weitere Verarbeitungsvorgänge wie Mahlen od. dgl. mit dem Ton homogen vermischt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist dabei, daß man eine günstige Verarbeitungsweise der reichlich anfallenden Flugasche findet.

Wie bereits erwähnt, sind die Prozentsätze für die Mischung variierbar, wobei man zweckmäßig eine homogene Mischung der erfindungsgemäßen Art mit 60 bis 95 ⁰O Ton und 40 bis 5°/o Flugasche vorsehen wird. Die angegebenen Prozentzahlen sind Gewichtsprozente, bezogen auf das trockene Material. Als besonders zweckmäßig hat sich eine homogene Mischung herausgestellt, die 75 bis 90% Ton und 25 bis 10⁰/o Flugasche enthält.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Leichtzuschlages wird vorzugsweise so vorgegangen, daß blähbarer Ton und Flugasche in den angegebenen Mengenverhältnissen miteinander in an sich bekannter Weise homogen vermischt, einem Brennofen oder Siiiterband aufgegeben und darin bzw. darauf bis zum Aufblähen des Tones gebrannt werden. Das homogene Vermischen kann in jeweils gewünschter Weise erfolgen, je nach dem Feuchtigkeitsgrad des Tones, der mit der Flugasche in Kollergängen verknetet werden kann, wie es natürlich auch denkbar ist, den Ton ίο zu trocknen und bei der anschließenden Mahlung mit der Flugasche zu vermischen. Als Brennstationen bieten sich die üblichen Gleichstrom- oder Gegenstromofen sowie Sinterbänder der verschiedensten Art an. Durch das obige Verfahren ist es möglich, den Ton bis zur Erreichung des maximalen Blähgrades zu brennen, so daß ein Nachblähen bei späterer hochgradiger Erhitzung, z. B. bei Feuersbrünsten, nicht mehr eintreten kann.

Nachstehend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Leichtzuschlages bzw. seiner Herstellung beschrieben:

Es werden 85 Gewichtsprozent homogener Ton und 15 Gewichtsprozent Flugasche üblicher Konsistenz miteinander homogen vermischt durch Eingäbe in einen Kollergang, dem eine Mischschnecke und zwei Mischwalzen nachgeschaltet sind. Die dieser Mischstraße entnommene Mischung wird einem im Gegenstromprinzip arbeitenden rotierenden Brennofen aufgegeben und in diesem bis zur optisch feststellbaren Erreichung des pyroplastischen Zustandes gebrannt. Die bei Verlassen des Ofens etwa 1000° C heißen Granalien werden in einem Rostkühler auf etwa 100° C abgekühlt und dann einer Siebvorrichtung zugeführt, auf der sie in verschiedene Kornklassen abgesiebt werden.

Ein unter Verwendung des so produzierten Zuschlages hergestellter Leichtbeton von 350 kg Portland-Zement (PZ 375) erreicht bei einer Dosierung des Zuschlages nach der Fuller-Kurve nach 28 Tagen eine Druckfestigkeit von über 475 kp/cm² ± 5 %>. Das Trockengewicht dieses Betons liegt bei 1550 kg/ nv> ±5%).

Claims

Patentansprüche:

1. Hochfeste Leichtbeton-Zuschläge mit geschlossenen, im pyroplastischen Zustand erzeugten Gasporen für die Herstellung von Leichtbeton mit Druckfestigkeiten über 225 kp/cm², dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschläge aus einer gemeinsam gebrannten, homogenen Mischung von Ton und den Bläheffekt des Tones herabsetzenden Zusätzen, vorzugsweise Flugasche, bestehen.

2. Leichtbeton-Zuschläge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die homogene Mischung nach Gewichtsprozenten, bezogen auf das trockene Material, aus 60 bis 95% Ton und 40 bis 5⁰O Flugasche besteht.

3. Leichtbeton-Zuschläge nach Anspruch Γ, dadurch gekennzeichnet, daß die homogene Mischung nach Gewichtsprozenten, bezogen auf das trockene Material, aus 75 bis 90 ⁰O Ton und 25 bis 10 ⁰O Flugasche besteht.

4. Verfahren zur Herstellung eines Leichtbeton-Zuschlages nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß blähbarer Ton und Flugasche miteinander in an sich bekannter Weise homogen vermischt, einem Brennofen oder Sinterband aufgegeben und darin bis zum Aufblähen des Tones gebrannt werden.