DE2139208C3 - Verfahren zur Herstellung von Zementerzeugnissen mit hoher mechanischer Festigkeit - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Zementerzeugnissen mit hoher mechanischer Festigkeit

Info

Publication number
DE2139208C3
DE2139208C3 DE2139208A DE2139208A DE2139208C3 DE 2139208 C3 DE2139208 C3 DE 2139208C3 DE 2139208 A DE2139208 A DE 2139208A DE 2139208 A DE2139208 A DE 2139208A DE 2139208 C3 DE2139208 C3 DE 2139208C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
products
treatment
cement
hours
mechanical strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2139208A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2139208A1 (de
DE2139208B2 (de
Inventor
Marcello Cerrone
Arturo Rio
Alberto Saini
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Italcementi SpA
Original Assignee
ITALIANA AZIONI PRODUZIO
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from IT5274970A external-priority patent/IT953047B/it
Application filed by ITALIANA AZIONI PRODUZIO filed Critical ITALIANA AZIONI PRODUZIO
Publication of DE2139208A1 publication Critical patent/DE2139208A1/de
Publication of DE2139208B2 publication Critical patent/DE2139208B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2139208C3 publication Critical patent/DE2139208C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/02—Selection of the hardening environment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
    • C04B41/48—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/60—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only artificial stone
    • C04B41/61—Coating or impregnation
    • C04B41/62—Coating or impregnation with organic materials
    • C04B41/63—Macromolecular compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zementerzeugnissen mit hoher mechanischer Festigkeit unter Verwendung von silikatischen Zuschlagstoffen, wobei die Erzeugnisse nach dem üblichen Voraltern bei Umgebungstemperatur einer Behandlung mit Dampf unter Druck unterworfen werden.
Ein derartiges Verfahren läßt sich der AT-PS 72 072 bzw. der Druckschrift »Silikattechnik« 1960 (Seiten 132 bis 139) entnehmen. Diese Verfahren führen jedoch zu einer nicht für alle Anwendungsfälle ausreichenden
mechanischen Festigkeit der Zementerzeugnisse.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die mechanische Festigkeit der nach dem vorstehenden Verfahren hergestellten Zementerzeugnisse zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Erzeugnisse aus Portland-Zementen oder mit Mischungen aus 50% bis 90% Portland-Zement und 50 bis 10% reaktionsfähigen siliziumhaltigen Stoffen hergestellt werden und die Erzeugnisse nach der Dampfdruckbehandlung einer Wärmebehandiung in einer wasserfreien Umgebung bei einer Temperatur zwischen 120 und 350° C während einer Dauer vcn 1 bis 12 Stunden unterworfen werden.
Läßt man auf eine hydrothermische Behandlung in Autoklaven eine weitere Behandlung in einer wasserfreien Umgebung in den angegebenen Temperaturgrenzen und Zeiten folgen, läßt sich die aufgrund der gewählten Bindemittel bereits relativ hohe mechanische Festigkeit noch zusätzlich wesentlich erhöhen auf Werte zwischen 950 und 1500 kg/cm2, und zwar je nach Bindemittelzusammensetzung, Temperatur und Dauer der Wärmebehandlung.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zementerzeugnisse eignen sich besonders Portland-Zemente mit einem Silizium-Modul höher als 3. Der Prozentsatz an Kalziumsilikaten liegt über 78 bis 80%; der Anteil an ferrialuminischen Phasen liegt unter 15 bis 18%.
In portlandzementreaktionsfähigen siliziumhaltigen Mischungen können die betreffenden Anteile zwischen 50 und 90% bis 50 und 10% variieren, und zwar in Abhängigkeit von der Art des zur Verfügung stehenden Materials und den geforderten Eigenschaften des Fertigmaterials.
Für die Verwirklichung der Erfindung eignen sich besonders reaktionsfähige Materialien mit hohem Siliziumgehalt (über 90%), die bei der Verarbeitung von trachytischem Gestein gewonnen werden, wobei diese Materialien darüber hinaus wesentliche Eigenschaften der Puzzolanerde aufweisen.
Ebenso erhält man ausgezeichnete Ergebnisse, wenn man Puzzolanerdezemente verwendet, die unter Verwendung der vorher beschriebenen Materialien hergestellt wurden und schon auf dem Markt zu haben sind.
Die Möglichkeit, in sehr kurzer Zeit von sogar weniger als 12 Stunden Zementerzeugnisse mit sehr hohen mechanischen Eigenschaften zu erhalten, ist namentlich für Vorfertigungen bedeutungsvoll, weil sie unter gleichen Beanspruchungen die Verwendung leichterer Strukturen mit geringeren Dimensionen gestattet. Dies steht nicht nur mit der Wärmebehandlung, sondern auch mit der Art des benutzten Puzzolanerde- oder siliziumhaltigen Zusatzes in Zusammenhang.
Die erreichbare mechanische Festigkeit erhöht sich mit dem Übergang der Benutzung von normalen Portland-2'.ementen zu solchen mit einem hohen Silizium-Modul und von letzterem zu Mischungen aus Portland-2;ementen mit reaktionsfähigen Puzzolanerde- oder siliziumhaltigen Zusätzen in Abhängigkeit von deren Menge und Qualität.
Die verschiedenen Ergebnissen, die man mit gemischten Zementen mit siliziumhaltigen Stoffen unterschiedlicher mineralogischer Art bzw. Ursprungs eizielen kann, verleihen diesen Materialien einen ausschlaggebenden Einfluß hinsichtlich des Verfahrens gemäß der Erfindung. Experimentell wurde festgestellt, daß optimale Festigkeitswerte von der Benutzung von Materialien mit einer siliziumhaltigen Komponente abhängig sind,
die weder ausgesprochen kristallin noch übermäßig amorph sein darf. Deshalb erhält man die besten Resultate, wenn sich in dem Erzeugnis ein zweckmäßiges Verhältnis zwischen den Anteilen von amorphen Gelen und kristallinen Komponenten erreichen läßt.
Ein zu hoher Anteil an kristallinen Komponenten fördert die Sprödigkeit des Produkts. Dagegen tritt eine Verminderung der mechanischen Festigkeit bei einem Oberwiegenden Anteil der amorphen Komponente ein, da diese eine geringere Fähigkeit besitzt, die sich bildenden Hydrosilikatverbindungen mit einer mechanisch festen »Skelett«-Basis zu versehen.
Bei gleicher qualitativer und quantitativer Zusammensetzung des benutzten siliziumhaltigen Materials kann schon die Wahl falscher Bedingungen der ersten hydrothermalen Behandlung ein von dem optimalen Verhältnis abweichendes amorpho-kristallines Verhältnis bedingen. Die anschließende Wärmebehandlung verschlechtert diese Situation. Deshalb muß angenommen werden, daß die zweite thermische Behandlung — vor allem in quantitativer Hinsicht — die verschiedenen Phasen beeinträchtigt, die sich im Verlauf der hydrothermalen Behandlung bilden.
Die überraschende Erhöhung der mechanischen Eigenschaften, die am Ende der zweiten thermischen Behandlung erzielt werden, war der Gegenstand sowohl thermoanalytischer als auch spektrometischer Untersuchungen.
Die thermale Differentialanalyse zeigt klar, wie mit dem Fortschreiien der Behandlung die Hydrosilikatstrukturen generell zu Phasen tendieren, die durch ein immer niedrigeres C/S-Verhältnis und somit durch einen höheren Kondensationsgrad gekennzeichnet sind.
Die Thermogramme zeigen an, daß die Spitzentemperatur (865° C), die diese Strukturen charakterisiert, zu einer Verschiebung zu niederen Werten neigt, wobei allerdings eine eindeutigere Anzeige der Spitze selbst erfolgt, die ein Anzeichen für eine weitere und vollständigere CaO-SiCh-Kombination ist. Daher würde sich bei den Hydratisierungserzeugnissen eine Verstärkung des 11 -A-Tobermorits ergeben, der bekanntlich eine höhere mechanische Festigkeit bedingt.
Die Prüfung der Thermogramme in der niederen Temperaturzone (150-4000C) zeigt, daß die zweite Wärmebehandlung eine beträchtliche Reduktion einer ganzen exothermischen Zone zur Folge hat, die sich in dem oben angegebenen Intervall mit einem nur wenig betonten Maximum innerhalb der 350° C-Zone erstreckt. Diese Zone ist durch Wasser der Zwischenschichtart bedingt, das die Form eines monomolekularen Blättchens mit einer Dicke von einigen Ä hat und sehr wahrscheinlich durch Van der Vaals-Bindungen verbunden ist, wobei die einzelnen Körnchen das Produkt bilden.
Als Bestätigung dieser Hypothese zeigen die I.R.-Spektren, wie der Prozeß, der zur Bildung überraschend fester, mechanischer Strukturen führt, ausschlaggebend auf das zwischen den Silikatstrukturen befindliche Wasser wirkt, während die zweite thermische Behandlung die Bindevibration bei 1,650 cm-' erheblich schwächt, die charakteristisch ist für die Hydroxylgruppe und von einigen Verfassern lediglich dem zwischenräumlichen Wasser zugeschrieben wird.
Die Untersuchung von Teststücken aus plastischem Mörtel der Type l.S.O. (ein plastischer Mörtel, der nach den Normen der International Standardisation Organisation vorbereitet wird) hat auch hinsichtlich anderer mechanischer Merkmale befriedigende Resultate ergeben, so in bezug auf den Biegewiderstand, die Maßstabilität, die Beständigkeit bei Frost- und Tauperioden, die Verschleißfestigkeit usw.
Hinsichtlich der Granulometrie der zur Herstellung der Erzeugnisse zu verwendenden inerten Stoffe ist eine granulometrische Kurve ausgehend von einer Mischung mit maximaler Dichtigkeit mit dem kleinstmöglichen Vakuumvolumen zweckmäßig.
Die Bindemitteldosierung bezieh: sich auf die maximalen Abmessungen des Agglomerates sowie auf die Eigenschaften, die von dem Produkt gefordert werden.
Das Verhältnis Wasser/Zement muß möglichst klein sein, abgestimmt auf die Erfordernisse der Bearbeitbarkeit des Mörtels in bezug auf die Form und die etwaige Verstärkung des Produkts.
Als träge Stoffe empfiehlt sich die Verwendung kieselsäurehaltiger, kieselsäurekalkhaltiger Basaltstoffe, während mit reinen kalkhaltigen oder dolomitischen Stoffen eine geringere Widerstandsfähigkeit erreicht wird. Dies ist wahrscheinlich zurückzuführen auf die Bindungen verschiedener Art, die zwischen dem Bindemittel und dem trägen Material in ersterem Fall eintreten können, unter ihnen namentlich die CaO - SiO2-Verbindungen.
Die Dauer des Alterns bei Umgebungstemperatur nach dem Gießen eines Stückes und vor dessen Behandlung im Autoklaven kann in weiten Grenzen schwanken, je nach dem Fabrikationsprogramm, der Qualität des benutzten Bindemittels, der Konsistenz des Mörtels und den Dimensionen des Produktes. In jedem Fall ist es empfehlenswert, dieses Altern nicht weniger als 3 bis 6 Stunden durchzuführen.
Auf solche Weise hergestellte Produkte weisen eine sehr hohe mechanische Festigkeit auf, die wesentlich höher ist als die normaler Konglomerate und Werte von etwa 1500 kg/cm2 erreichen. Diese Produkte haben außerdem eine hohe Mikroporosität. Vergleichsmessungen zwischen herkömmlichen Konglomeraten und solchen, die nach den obigen Angaben hergestellt waren, ergaben für die letzteren nicht nur einen höheren absoluten P&rositätswert, sondern auch eine unterschiedliche Porenverteilung entsprechend einer zerstreuten Mikroporosität.
Während so die Gesamtporosität Werte in der Größenordnung von lO-'cmVg erreicht, zeigt die Prüfung der Porenverteilung eine Verschiebung der Kurve auf kleinere Durchmesser hin.
Werden diese Produkte gemäß der Erfindung mit polymerisierbaren Substanzen imprägniert, kann man einen wesentlich höheren Imprägnierungsgrad erreichen als bei normalen Konglomeraten, und zwar in der Größenordnung von 10-15 Gewichtsprozent. So erhält man mit der nachfolgenden Polymerisation einen Zement-Harzverbund mit Eigenschaften, die jenen des in üblicher Weise imprägnierten Betons klar überlegen sind.
Unter diesen Voraussetzungen ist vorgesehen, Zementprodukte, die nach dem oben dargelegten Verfahren hergestellt sind, mit polymerisierbaren Substanzen zu imprägnieren und diese Produkte dann unter Bedingungen zu bringen, unter denen die Polymerisation an Ort und Stelle stattfindet.
Aufgrund der besonderen Eigenschaften der Ausga-'Rsprodukte — hoher Porositätsgrad und sehr hoher innerer mechanischer Festigkeit — erhält man Mischprodukte mit außergewöhnlichen mechanischen und praktischen Eigenschaften. Sie haben eine außerordent-
liehe Dichtigkeit und können eine mechanische Festigkeit in der Größenordnung von 2500 kg/cm2 aufweisen.
Bei der Auswahl der für die Imprägnierung zu verwendenden polymerisierbaren Substanzen muß eine ganze Reihe von Faktoren in Rechnung gestellt werden, so die Monomerkosten, ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften, ihre Polymerisationsfähigkeit und schließlich die Eigenschaften des erhaltenen Polymers mit Hinblick auf den beabsichtigten Gebrauch des Produkts.
Vom Gesichtspunkt der physikaüsch-chemischen Eigenschaften sollten flüssige Monomere bevorzugt werden, deren Viskosität ein schnelles und ausreichend leichtes Eindringen in die mikroskopische Struktur des hergestellten Zements ermöglicht und die keine allzu lange Polymerisationszeit erfordern und somit die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens nicht übermäßig beeinträchtigen.
Hinsichtlich der Wahl des Monomers in Verbindung mit der Verwendung des zusammengesetzten Materials werden die chemische Trägheit und die Erweichungstemperatur des polymerischen Harzes als Stabilitätsanzeiger für die organische Komponente im Innern des Produktes gewertet.
Ausgezeichnete Ergebnisse erhält man bei Verwendung zur Impregnation beispielsweise von Akryl- und Metakrylestern, Vinylestern, Styrol usw. Auch Mischungen von kopolymerisierbaren Monomeren, wie beispielsweise von Styrol- und Methylmetakrylai, Vinylazetat, Alpha-Methylstyrol, Di-Vinylbenzol, Akrylnitril usw. können Verwendung finden. Gasförmige Monomere, wie Äthylene, können ebenfalls verwendet werden, wenn geeignete Imprägnierungs- und Polymerisationsverfahren angewandt werden.
Um die Polymerisation zu vereinfachen, werden der monomerischen Charge vorzugsweise geeignete Aktivatoren und gegebenenfalls besondere Polymerisationsbeschleuniger zugesetzt.
Vor der Imprägnierung mit der polymerisierbaren Substanz ist es vorteilhaft, um deren Eindringen zu erleichtern und dadurch ihren Anteil im Innern des Produkts zu erhöhen, letzteres in einem Autoklaven unter Vakuum zu halten, bis ein Restdruck von nur noch einigen mm Quecksilbersäule erreicht ist. Dann erfolgt das Imprägnieren wirksam unter einem Druck von einigen Dutzend Atmosphären (N2) derart, daß die Einsaugezeit verringert und ein tiefes und homogenes Eindringen der Monomercharge in das Innere des Produktes gewährleistet sind.
Durch Zusatz von Farbstoffen zu der polymerisierbaren Substanz kann man die Eindringtiefe ermitteln und die kürzeste Behandlungsdauer je nach den Abmessungen und der Form der Gegenstände bestimmen.
Folgende Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung:
Beispiel 1
Von der Anmelderin hergestellte Mörtel aus Puzzolanerde und Sand in. Verhältnis 1 :3 und einem Verhältnis von Wasser zu Zement = 0,50 wird folgendem Verfahren unterworfen:
a) 12 Stunden Altern in Umgebungstemperatur;
b) 3 Stunden Behandlung im Autoklaven bei 215°C (20 atm.);
c) 4 Stunden thermische Behandlung unter atmosphärischem Druck bei 2000C.
Daraus ergibt sich eine jeweilige mechanische Festigkeit von:
855 kg/cm2 am Ende der Behandlung b),
1356 kg/cm2amEndeder Behandlungc).
Beispiel 2
Erzeugnisse, hergestellt gemäß Beispiel 1 unter Verwendung eines Zements aus einer Mischung von '.« Portlandzement mit einem hohen Silizium-Modul (3,10) und einem niederen Modul von Schmelzmaterialien (1,5) und Sand mit einem hohen SiO2-Gehalt (90%) im Verhältnis 70 :30, gealtert gemäß Beispiel 1, haben eine mechanische Festigkeit von:
750 kg/cm2 am Ende der Behandlung b),
1112 kg/cm2 am Ende der Behandlung c).
Beispiel 3
Erzeugnisse, hergestellt gem. Beispiel 1, unter Verwendung eines normalen Portlandzements mit einem hohen Silizium-Modul (3,10) und einem niederen Modul von Schmelzmaterialien (1,5), gealtert gemäß Beispiel 1, haben eine mechanische Festigkeit von:
580 kg/cm2 am Ende der Behandlung b),
920 kg/cm2 am Ende der Behandlung c).
Beispiel 4
?> Erzeugnisse, hergestellt gemäß Beispiel 1, unter Verwendung eines normalen Portlandzements, gealtert gemäß Beispiel 1, haben eine mechanische Festigkeit von:
560 kg/cm2 am Ende der Behandlung b)
836 kg/cm2 am Ende der Behandlung c).
Beispiel 5
Erzeugnisse, hergestellt gem. Beispiel 1 und gealtert ι*' auf folgende Weise:
a) 6 Stunden Voraltern bei Umgebungstemperatur;
b) 6 Stunden Behandlung im Autoklaven bei 180° C (12 atm.);
r c) 2 Stunden Wärmebehandlung bei atmosphärischem Druck und 300° C
haben eine mechanische Festigkeit von:
830 kg/cm2 am Ende der Behandlung b)
1150 kg/cm2 am Ende der Behandlung c).
Beispiel 6
Erzeugnisse, hergestellt nach Beispiel 2 und gealtert wie folgt:
a) 7 Tage Voraltern bei Umgebungstemperatur;
b) 2 Stunden Behandlung im Autoklaven bei 215° C (20 atm.);
c) 3 Stunden Wärmebehandlung bei atmosphärischem Druck und 250° C
haben eine mechanische Festigkeit von:
725 kg/cm2 am Ende der Behandlung b)
981 kg/cm2 am Ende der Behandlung c).
Beispiel 7
Beton, granulometrisch hergestellt nach der Fuller-Kurve (P=\0tyd/D) aus Puzzolanerdezement mit
hoher thermischer Beständigkeit und basaltischen Inaktivstoffen mit einem maximalen Durchmesser des Aggregates = 10 mm, einem Verhältnis Wasser/Zement = 0,50 und Zement/Inaktivstoffen 1 :5 wurde folgenden Alterungsbedingungen unterworfen:
a) 12 Stunden Voraltern bei Umgebungstemperatur;
b) 3 Stunden Behandlung im Autoklaven bei 215° C (20 atm.);
c) 4 Stunden Behandlung bei atmosphärischem Druck und 2000C.
Es ergab sich eine mechanische Festigkeit von:
825 kg/cm2 am Ende der Behandlung b) ! 250 kg/cm2 am Ende der Behandlung c)
Beispiel 8
Beton, hergestellt gemäß Beispiel 7 unter Verwendung eines Zements aus einer Mischung Portland-Zement mit einem hohen Silizium-Modul (3,10), einem niedrigen Schmelzmaterialien-Modul (1,5) und Sand mit einem hohen (90%) SiO2-Gehalt im Verhältnis 70 :30, gealtert gemäß Beispiel 7, ergibt eine mechanische Festigkeit von:
725 kg/cm2 am Ende der Behandlung b) 1150 kg/cm2 am Ende der Behandlung c).
Beispiel 9
wurden schließlich einem Restdruck von etwa 1 mm
Quecksilbersäule unterworfen. Nach der Imprägnierung unter Vakuum durch
Untertauchen in in richtigen Mengen beigegebenes Methyl-Metakrylat (0,1 Dimethylanilin + 1% Benzoyl-
Peroxyd) wird ein Druck von etwa 50 atm. (N2) auf den Autoklaven ausgeübt, um die Monomer-Durchdringung
schnell zu vervollständigen. Nach der Imprägnation
werden die Erzeugnisse in Aluminiumfolien eingeschlato gen, um die Verdampfungsverluste des Monomers während der Thermopolymerisation zu verringern.
Dann werden sie bei 66° C 15 Stunden lang thermisch
behandelt
Nach dieser Behandlung haben die Erzeugnisse folgende Eigenschaften:
a) Grad der Imprägnierung
b) mechanische Druckfestigkeit
c) Wasseraufnahme
d) Abrieb (ASTM C4 18-68)
11 Gewichtsprozent
1850 kg/cm2
0,15%
2g
Beispiel 11
Mörtel, hergestellt aus Puzzolanerdezement mit hoher chemischer Beständigkeit und Sand nach den italienischen Normen im Verhältnis 1:3 bei einem Verhältnis von 0,50 von Wasser/Zement, wird folgendem Verfahren unterworfen:
Beton, hergestellt gemäß Beispiel 7 unter Verwendung von kalkhaltigen Inaktivstoffen, granulometrisch entsprechend der Fuller-Kurve (P = XOtyv/D) mit einem Maximaldurchmesser des Aggregates = 10 mm und einem Verhältnis Wasser/Zement = 0,50, einem Zementaggregatverhältnis = 1,4 wird unter folgenden 35 Man erhält Bedingungen gealtert:
a) 12 Stunden Voraltern bei Umgebungstemperatur;
b) 3 Stunden Behandlung im Autoklaven bei 215°C
(20 atm.);
c) 4 Stunden Wärmebehandlung unter atmosphärischem Druck bei 200° C.
a) 12 Stunden Voraltern bei Umgebungstemperatur;
b) 3 Stunden Behandlung im Autoklaven bei 215° C (20 atm.);
c) 4 Stunden Behandlung bei atmosphärischem Druck und 200° C
Es ergibt sich eine mechanische Festigkeit von:
646 kg/cm2 am Ende der Behandlung b) 857 kg/cm2 am Ende der Behandlung c)
Beispiel 10 Beton, hergestellt auf folgende Art: Ein Bindemittel mit 70 :30 Anteilen von Portland-Ze-
eine mechanische Druckfestigkeit von 1356 kg/ cm2,
eine Porosität von 0,085 cm3/g.
Werden diese Erzeugnisse einer Imprägnation und Polymerisation gemäß Beispiel 10 unterworfen, so erhält man folgende Werte:
a) Grad der Imprägnierung 12,5 Gewichtspro
zent
b) mechanische Druckfestigkeit 2160 kg/cm2
c) Wasseraufnahme 0,10%
d) Abrieb(ASTMC4 18-68) 1,5g
niedrigen Schmelzmaterialien-Modul (13) und einem Sand mit einem hohen (90%) SiO2-Gehalt.
Basalthaltige Inaktivstoffe granulometrisch entsprechend der Fuller-Kurve (P = \Wfil7D) mit einem maximalen Durchmesser des Aggregates von 10 mm bei einem Bindemittel/Inaktivstoff-Gewichtsverhältnis von 1,5 und einem Verhältnis Wasser/Bindemittel = 0,50 wurde folgenden Alterungsbedingungen unterworfen:
a) 12 Stunden bei Umgebungstemperatur;
b) 3 Stunden Behandlung im Autoklaven bei 215°C (20 atm.)
c) 4 Stunden thermische Behandlung unter atmosphärischem Druck bei 200° C
Man erhält eine mechanische Festigkeit von 1250 kg/ cm2 und eine Gesamtporisität von 0,0625 cm3/g. Die im vorangegangenen erwähnten Betonarten
Beispiel 12
Beton, hergestellt aus A.R.C. Puzzolanerdezement und basaltischen Inaktivstoffen, granulometrisch ent sprechend der Füller-Kurve (P = IOO\/d/D) mit einem maximalen Durchmesser des Aggregats = 10 mm und mit einem Verhältnis Wasser/Zement = 0,5 und Bindemittel/Inaktivstoffen = 0,2 wird den Alterungsbedingungen gemäß Beispiel 10 unterworfen. Er erhält
ω eine mechanische Festigkeit von 1260 kg/cm2 und eine Porosität von 0,0752 cm3/g.
Werden solche Erzeugnisse einer nachfolgenden Imprägnierung und Polymerisation unter Verwendung von Styrol als Monomer und unter den Voraussetzun gen gemäß Beispiel 10 unterworfen, so erhält man folgende Werte:
a) Grad der Imprägnierung 93 Gewichtsprozent
b) mechanische Druckfestigkeit
c) Wasseraufnahme
d) Abrieb (ASTM C 4 18-68)
2040 kg/cm2
0,21%
4,5 g.
Beispiel 11, ergibt eine mechanische Festigkeit von 1330 kg/cm2 und eine Porosität von 0,085 cmVg.
Werden solche Ergebnisse einer nachfolgenden Behandlung gemäß Beispiel 12 unterworfen, so erhält
Beispiel 13
Mörtel, hergestellt gemäß Beispiel 11 unter Verwendung einer Mischung von Portland-Zement mit einem hohen Silizium-Modul (3,10) und mit einem niederen Schmelzmaterialien-Modul und Sand mit hohem SiO2-Gehalt (90%), im Verhältnis 70:30, gealtert gemäß s man
a) Grad der Imprägnierung
b) mechanische Druckfestigkeit
c) Wasseraufnahme
d) Abrieb (ASTM C 4 18-68)
10 Gewichtsprozent
2200 kg/cm2 0,20% 4 g.

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Zementerzeugnissen mit hoher mechanischer Festigkeit unter Verwendung von silikatischen Zuschlagstoffen, wobei die Erzeugnisse nach dem üblichen Voraltern bei Umgebungstemperatur einer Behandlung mit Dampf unter Druck unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugnisse aus Portland-Zementen oder mit Mischungen aus 50 bis 90% Portland-Zemsnt und 50 bis 10% reaktionsfähigen siliziumhaltigen Stoffen hergestellt werden und die Erzeugnisse nach der Dampfdruckbehandlung einer Wärmebehandlung in einer wasserfreien Umgebung bei einer Temperatur zwischen 120 und 350° C während einer Dauer von 1 bis 12 Stunden unterworfen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugnisse mit Portland-Zementen mit einem Silizium-Modul höher als 3 hergestellt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugnisse mit Puzzolanerdezementen hergestellt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugnisse aus Mischungen von Portland-Zement und aus trachytischem Gestein gewonnenen Puzzolanerdestoffen hergestellt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfbehandlung bei einer Temperatur zwischen 150° und 250° während einer Dauer von 1 bis 6 Stunden durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugnisse in einem Autoklaven unter Vakuum gehalten werden, daß sie mit einem polymerisierbaren Stoff imprägniert und anschließend einem Druck von einigen Dutzend Atmosphären ausgesetzt werden, so daß die Polymerisation im Innern der Erzeugnisse selbst stattfindet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als polymerisierbare Substanz Styrol, ein Akryl- oder Metakrylester oder ein Vinylester verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zementerzeugnisse vor der Imprägnierung einige Zeit unter Vakuum behandelt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung der Erzeugnisse mit der polymerisierbaren Substanz unier Druck durchgeführt wird.
DE2139208A 1970-08-06 1971-08-05 Verfahren zur Herstellung von Zementerzeugnissen mit hoher mechanischer Festigkeit Expired DE2139208C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT5271270 1970-08-06
IT5274970A IT953047B (it) 1970-08-08 1970-08-08 Perfezionamento nei manufatti cementizi

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2139208A1 DE2139208A1 (de) 1972-02-17
DE2139208B2 DE2139208B2 (de) 1979-07-19
DE2139208C3 true DE2139208C3 (de) 1980-03-27

Family

ID=26329481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2139208A Expired DE2139208C3 (de) 1970-08-06 1971-08-05 Verfahren zur Herstellung von Zementerzeugnissen mit hoher mechanischer Festigkeit

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3885979A (de)
DE (1) DE2139208C3 (de)
FR (1) FR2104056A5 (de)
GB (1) GB1359516A (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RO72773B (ro) * 1976-07-09 1984-03-31 Aksjeselskapet Norcem Procedeu de obtinere a unor compozitii de betoane rezistente la coroziune
US4187118A (en) * 1977-08-12 1980-02-05 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Concrete composition for making concrete moldings and method for making such concrete moldings
GB2182922A (en) * 1985-11-15 1987-05-28 Ralph Geoffrey Scurlock Cement having enhanced resistance to low temperature thermal cycling
AU7962291A (en) * 1990-05-18 1991-12-10 E. Khashoggi Industries Hydraulically bonded cement compositions and their methods of manufacture and use
IT1244283B (it) * 1990-07-04 1994-07-08 Nuova Sacelit Spa Procedimento per l'ottenimento di una lastra in conglomerato cementizio in particolare per rivestimenti protettivi dagli agenti atmosferici e lastra cosi' ottenuta
US5246496A (en) * 1991-08-15 1993-09-21 Associated Universities, Inc. Phosphate-bonded calcium aluminate cements
DE4221014C1 (de) * 1992-06-26 1993-09-30 Aloys Dr Wuestefeld Verfahren zur Herstellung einer Zementmischung für einen Mörtel zur Erzeugung von Stahlbeton sowie nach dem Verfahren hergestellte Zementmischung und deren Verwendung
US5531824A (en) * 1995-05-25 1996-07-02 Burkes; J. Pate Method of increasing density and strength of highly siliceous cement-based materials
ITPC20070041A1 (it) * 2007-08-24 2009-02-25 Cesare Melegari Trattamento di manufatti in calcestruzzo, atto a proteggere sia il calcestruzzo sia i ferri di armatura dagli effetti degli agenti atmosferici

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2699097A (en) * 1953-03-20 1955-01-11 Johns Manville Method of manufacture of heat insulating shapes
GB1043015A (en) * 1963-08-19 1966-09-21 Colonial Sugar Refining Co Method of manufacturing building structural and paving products using a calcium silicate hydrate bonding matrix
US3472668A (en) * 1968-05-31 1969-10-14 Owens Corning Fiberglass Corp Reinforcement of lower density inorganic structures

Also Published As

Publication number Publication date
DE2139208A1 (de) 1972-02-17
FR2104056A5 (de) 1972-04-14
DE2139208B2 (de) 1979-07-19
US3885979A (en) 1975-05-27
GB1359516A (en) 1974-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3401813C2 (de)
DE69701890T2 (de) Verfahren zur herstellung einer abbindenden zusammensetzung
EP0672635A1 (de) Formkörper, enthaltend Silica-Aerogel-Partikel sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2139208C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Zementerzeugnissen mit hoher mechanischer Festigkeit
DE19982979C2 (de) Gehärtetes Calciumsilicat-Material mit hoher Festigkeit und Verfahren zu seiner Herstellung
DE69508756T2 (de) Verbesserter geschäumter magnesitzement und daraus hergestellte produkte
DE2540230C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines bituminösen Bindemittels für Baustoffe
DE3604108A1 (de) Verfahren zur verfestigung von boeden
DE2363257B2 (de) Verfahren zum impraegnieren von anorganischen poroesen baumaterialien
DE2745270B2 (de) schungen
DE2745750A1 (de) Zementfreies baumaterial
DE1299561B (de) Verfahren zur Verfestigung von Bodenformationen
WO1984004088A1 (fr) Procede de fabrication de corps de moulage non combustibles et thermo-isolants en perlite gonflee
DE2354714A1 (de) Mono- und/oder dialkylphosphate als zusatzmittel fuer hydraulische bindemittel
DE69029028T2 (de) Zusammensetzung zur Beschichtung von Beton
DE1917501C3 (de) Pechzusammensetzungen
AT270842B (de) Verfahren zur Herstellung einer Füllmasse für Behälter zur Lagerung von Gasen
DE3225707A1 (de) Formmasse aus hydraulischen bindemitteln und polymerfibrillen
DE19828340A1 (de) Betonzuschlagstoffe zur Vorbeugung gegen schädigende Alkalireaktionen in Beton
DE69913127T2 (de) Hydrazinium nitroformiat
DE3026184C2 (de) Mischung zur Herstellung eines Formkörpers auf der Basis einer Wasserglaslösung und Verfahren zur Herstellung des Formkörpers
DE1644811C3 (de) Überzugsmischung und dessen Verwendung
DE2111149C3 (de) Verfahren zum Imprägnieren von porösen Baustoffen
DE2110058C3 (de) Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von abgebundenem Gips
DE656137C (de) Verfahren zum Wasserdichtmachen von Baustoffen

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: SOCIETA ITALCEMENTI-S.P.A., BERGAMO, IT

8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: GRAMM, W., DIPL.-ING. LINS, E., DIPL.-PHYS., PAT.-ANW., 3300 BRAUNSCHWEIG