DE2165434B2

DE2165434B2 - Hydraulische zementzusammensetzung

Info

Publication number: DE2165434B2
Application number: DE19712165434
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Funabashi Chiba; Uchida Shunichiro Tokio; Uchikawa (Japan)
Original assignee: Onoda Cement Co., Ltd., Onoda, Yamaguchi (Japan)
Priority date: 1970-12-29
Filing date: 1971-12-29
Publication date: 1976-07-29
Also published as: JPS5239844B1; CH584166A5; DE2165434A1; FR2121100A5; GB1373780A; AU463750B2; US3782992A; AU3740071A; IT944464B

Description

(₄ V2 jj), g

ne t, daß der Klinker die Verbindung

Il CaO · 7 Al₄O₃ · CaXj

in einer Menge von 5 bis 60 Gew.-°_o, die Verbindung 3 CaO · SiO₂ in einer Menge von mehr als

g g O

hält, daß sie den Anhydrit, gegebenenfalls in Kornbination mit Gipshemihydrat, in einer solchen Menge enthält, daß da? Verhältnis zwischen dem i SO i d A

'-. IL Hydraulische Zementzusammensetzung, bestehend aus einem ein Calciiunhalogenaluminat der
Formel 11 CaO · 7 Al₈O · CaX₄, worin X «in Halogenatom bedeutet, eine Verbindung der Formel
3 CaO ' SiOg in Form einer festen Lösung, eine «> zusammensetzung mit wünschenswerten Eigenschaften Verbindung der Formel 2 CaO · SiO₈ ia Fonn vorgeschlagen werden, die vor allem in einer Verzögeeiner festen Lösung und eine Verbindung der rung der Abbindung, einer Verbesserung der VerFormel 4 CaO - AIsO₃ · FcO₃ enthaltenden ge- arbeitbarkeit und einer Verbesserung der Festigkeitsn>ahlenen Klinker und Anhydrit (CaSO₄), ge- eigenschaften sowohl in einem frühen wie auch in gebenenfalls in Kombination mit Gipshemihydrat 15 einem späteren Stadium des Abbindens bestehen. Be-(CaSO₄ · V2 HjjO),d adurchgekennzeich- sonders vorteilhaft wäre hierbei eine hohe Anfangs-Kik di Vbid festigkeit.

Erreicht werden kann dies überraschend bei einer hydraulischen Zementzusammensetzung der eingangs 2° genannten Art dadurch, daß der Klinker die Verbindung 11 CaO · 7 Al₂O₃ · CaX₂ in einer Menge von 5 bis 60Gew.-°„, die Verbindung 3CaO-SiO₂ in einer Menge von mehr als 5 Gew.-"_o und die Verbing ₂ dung 4 CaO · Al₂O₃ · Fe₂O_s in einer Menge von 5 Gew.-% und die Verbindung 4CaO AIuO₃-Fe₂O₃ 25 weniger als 15Gew.-°„ enthält, daß sie Anhydrit, gein einer Menge von weniger als 15 Gew.-"O ent- gebenenfalls in Kombination mit Gipshemihydrat, in d fll i K einer solchen Menge enthält, daß das Verhältnis

zwischen dem Al₂O₃ in dem Klinker und dem SO₃ in dem Anhydrit und gegebenenfalls Gipshemihydrat

Al₂O₃ in dem Klinker und dem SO₃ in dem An- 30 0,7 bis 1,8 beträgt, und daß sie zusätzlich noch minhydrit und gegebenenfalls Gipshemihydrat 0,7 bis destens eine Verbindung aus der Gruppe der Kalium-, 1,8 beträgt, und daß sie zusätzlich noch mindestens Natrium-, Magnesium-, Calcium-, Aluminium- und eine Verbindung aus der Gruppe der Kalium-, Ammoniumsulfate, -nitrate und -chloride (mit AusNatrium-, Magnesium-, Calcium-, Aluminium- nähme von CaSO₄ · 2 H₂O, CaSO₄ · ¹I₂ H₂O und und Ammoniumsulfate, -nitrate und -chloride (mit 35 CaGO₄) enthält.

Ausnahme von CaSO₄ · 2 H₂O, CaSO₄ · ^l/a H₂O Vorteilhaft enthält die hydraulische Zementzu-

und CaSO₄) enthält. sammensetzung 0,1 bis 5Gew.-°_o SO₃ als Sulfat

2. Zementzusammensetzung nach Anspruch 1, (abgesehen von dem Anhydrit und Gipshemihydrat), dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1 bis 5 Gew.-^o/ _o 0,1 bis 7 Gew.-% NO₃ als Nitrat und 0,1 bis 7 Gew.- °₀ SO₃ als Sulfat (abgesehen von dem Anhydrit und 40 Cl als Chlorid.

Gipshemihydrat), 0,1 bis 7Gew.-% NO₃ als Zweckmäßig kann die Zementzusammensetzung

Nitrat und 0,1 bis 7 Gew.-% Cl als Chlorid enthält. das Gipshemihydrat (CaSO₄ ■ V₂ H₂O) in einer Menge

3. Zementzusammensetzung nach Anspruch I von weniger als 5%, berechnet als SO₃, enthalten, und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Eine solche Zementzusammensetzung führt zu einer Gipshemihydrat (CaSO₄ · V₂ H₂O) in einer Menge 45 Verzögerung der Abbindung, einer Verbesserung der von weniger als 5 %, berechnet als SO₃, enthält. Verarbeitbarkeit und einer Verbesserung der Festigkeitseigenschaften sowohl in einem frühen als auch in einem späteren Stadium des Abbindens.

Die erfindungsgemäße Zementzusammensetzung enthält keinerlei Gips, im Gegensatz auch zum handelsüblichen Portlandzement sowie zur Zementzusammen-

setzung nach der DT-AS 19 29 684.

Die aus »Zementchemie«, Bd. Ill, S. 301—303 bekannten Salze dienen als Abbindebeschleuniger. Dort beschriebene Salzlösungen sind von außerordentlich vielfältiger Natur und liefern bei verschiedenen Konzentrationen ganz verschiedene Effekte in bezug auf

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zement-

Verzögerung und Beschleunigung des Abbindens, wobei nicht herleithar ist, welche Wirkung eine soiche

bestehend aus einem ein Calcium- 6° Salzlösung bei einer bestimmten Konzentration nun

halogenaluminat der Formel 11 CaO · 7 Al₂O · CaX₂, form X ein Halogenatom bedeutet, eine Verbindung der Formel 3 CaO · SiO₂ in Form einer festen Lösung. tine Verbindung der Formel 2 CaO ■ SiO₂ in Form einer festen Lösung und eine Verbindung der Formel 4 CaO · A1₂O_;1 ■ Fe₂O;) enthaltenden gemahlenen Klinfcer und Anhuirit (CaSO₄), gegebenenfalls in Kombinntion mit Ginshemihydrat (CaSOj · ¹Z₅ H₅O).

hat. Die durch die erfindungsgemäße Maßnahme vorgeschlagenen bestimmten Metallsalze finden sich im übrigen nirgends in der Literatur.

Setzt man also Gipsanhydrit, gegebenenfalls mit Gipshalbhydrat, sowie wenigstens eines der genannten Sulfate, Nitrate und/oder Chloride dem Klinker /u, so verzögert sich in der beschriebenen Weise seine Abbindezeit; man erhält einen verbesserten Zement

mit guter Verarbeitbarkeit und ausgezeichneter Festigkeitsentwicklung im frühen sowie im spaten Abbindestadium.

Die Abbindezeit wird so auch regulierbar.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

F i g-1 das Verhältnis zwischen der Druckfestigkeit des den Klinker, Anhydrit und NaNO₃ umfassenden Zementmörtels und dem Al.Oa/SOg-Verhältnis zeigt;

F i g. 2 zeigt die Beziehung zwischen der Druckfestigkeit des Zementes und dem Kaliumalaungehait;

F i g- 3 zeigt das gleiche Verhältnis wie in F i g. 2, wenn Kalziumnitrat an Stelle von Kaliumalaun zugegeben wird; und

F i g. 4 zeigt das gleiche Verhältnis wie in F i g. 2, wenn Natriumchlorid anstelle von Kaliumalaun zugesetzt wird.

Experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, daß der Zusatz wenigstens eines Vertreters von Sulfaten, Nitraten und Chlorideii des Kaliums, Natriums! Magnesiums, Kalziums, Aluminiums oder Ammoniums (mit Ausnahme von Gipshalbhydrat CaSO₁ · V, H₈O und Gipsdihydrat CaSO₄ · 2 H₂O) zusammen mit Anhydrit zum Klinker wirksam ist, um eine gute Verarbeitung von Mörtel oder Beton zu erhalten und daß ein Zusatz einer geeigneten Menge hiervon die Festigkeitsentwicklung in den frühen und späteren Stadien günstig beeinflußt.

Es hat sich auch herausgestellt, daß dann, wenn diese Additive im Überschuß zugesetzt werden, nicht nur die Abbindezeit übermäßig verzögert wird, sondern auch die Anfangs- und frühe Festigkeit gesenkt wird; und daß die resultierenden Zementprodukte nicht mehr mit den obengenannten verbesserten Anteilen bzw. Eigenschaften erhalten werden. Um die Charakteristiken der Zementzusammensetzungen nach der Erfindung zu erbringen, sollte ein bevorzugter Klinker 5—60 Gew.-% (wenn nicht besonders angegeben, sind im folgenden immer Gewichtsprozente gemeint) an 11 CaO-7 Al₂O₃-CaX₂ (X bedeutet auch im folgenden ein Halogenatom), mehr als 5 Gew.-⁰/ an 3 CaO · SiO₂ in Feststofflösung als Mineralzusammensetzung hiervon enthalten, und wenigstens eines der obengenannten Sulfate, Nitrate und Chloride sollte jeweils in einer Menge von 0,1—5 Gew.-% als SO₃, 0,1—7 Gew.- °'_o als NO₃ oder 0,1—7,0% als Cl dem Klinker zugesetzt werden, wenn die günstigsten Ergebnisse erwartet werden.

Es hat sich auch herausgestellt, daß die Zugabe der obengenannten Additive für eine wünschenswerte Festigkeitsentwicklung nicht ausreicht und daß die kombinierte Verwendung von Anhydrit wesentlich ist. Ein oder mehrere dieser Sulfat-, Nitrat- und Chloradditive können dem Klinker und Anhydrit gegebenenfalls im Halbhydratzustand des Pulvers zugemischt oder zugesetzt werden, indem in einer geeigneten Konzentration eine Auflösung im Anmachwasser vorgenommen wird.

Es hat sich auch gezeigt, daß dann, wenn ein oder mehrere der Sulfate, Nitrate und Chloride in Form von Pulver oder einer Lösung im Anmachwasser dem Gemisch aus obengenannten Klinker, Anhydrit und Halbhydrat zugesetzt werden, die Anfangsfestigkeit des Zementes etwas, verglichen mit dem Fall, daß Halbhydrat vom Gemisch ausgeschlossen wird, abgesenkt wird; die Festigkeit nach dem frühen Stadium wird aber in beachtlicher Weise erhöht.

Wie oben erläutert, ist das Vorhandensein von Anhydrit verantwortlich für die anfängliche und spätere hohe Festigkeitsentwicklung. Die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen haben gezeigt, daß die Festigkeit sich in beachtlicher Weise entwickelt, wenn Anhydrit in einer Menge derart zugesetzt wird, daß das A1₂O₃/SO₃-Verhältnis der Al₂O₃-Menge im Klinker und der SO,-Menge im Gips 0,7—1,8 Gew.-% beträgt. Außerhalb dieses Bereiches nimmt die Festigkeit ab.

Die Erfindung soll nun an Hand einer praktischen Verwirklichungsform näher erläutert werden.

Der Klinker wurde hergestellt, indem weißer Ton als siliziumhaltiges Material, Bauxit als tonerdehaltiges Material, ungelöschter gebrannter Kalk als kalkhaltiges Material, Fluorit als Kalziumhalogenid, Kupferschlacke als Eisenträger verwendet und das resultierende Gemisch geformt und schließlich bei 1320—1350° C gesintert wurde. Der so erhaltene Klinker wurde zu Pulver vermählen und hatte eine reine spezifische Oberfläche von 3700 cmVg nach B 1 a i n. Die Zusammensetzung dieses Klinkers, die durch chemische Analyse und durch Röntgenstrahlendiffraktionsaralyse erhalten wurde, ist wie in Tafel 1 dargestellt.

Tafel 1

Chemische Zusammensetzung in %
SiO₈ ΑΙ,Ο, Fe₂O₃

CaO

MgO

insgesamt

Mineralzusammense!/img in %

11 CaO 7 Al₂O₃ C.'·, 3 CaO · SiO,

12,9 2,4

95,5

52

In der Zusammensetzung der Tafel 1 ist
11 CaO ■ 7 Al₂O₁, · CaF₂

für die Festigkeitsentwicklung in den anfanglichen und frühen Stadien und 3 CaO ■ SiO₂ für die Entwicklung der Festigkeit in der frühen Stufe und in späteren Stufen verantwortlich.

Beispiele für Additive, die dem Klinker nach Tafel 1 zugegeben werden, sind in Tafel 1' lufueführt. Diese S\ibstan7en wurden mit einer I.a-orrnühle auf die gleiche Feinheit wie die des Klinkers vermählen. Anhydrit und Halbhydrat wurden nach dem weiter unten erläuterten Verfahren unter Verwendung der in Tafel ? auftrofiüirieti .Ausenngsmat-.vuilien hergestellt.

Tafel 2

Nr.	Additiv
1	Aluminiumkaliumsulfat
2	Kaliumsulfat
3	Aluminiumsulfat
4	Natriumsulfat
5	Magnesiumsulfat
6	Ammoniumsulfat
7	Kaliumnitrat
8	Natriumnitrat
9	Kalziumnitrat
10	Magnesiumnitrat
11	Aluminiumnitrat
12	Ammoniumnitrat
13	Kaliumchlorid
14	Natriumchlorid
15	Kalziumchlorid
16	Magnesiumchlorid
17	Aluminiumchlorid
18	Ammoniumchloriid
Anmerkung:	Bei sämtlichen in Tafel 2 aufgeführten Stoffen
handelt es sich um reine Chemikalien.
Tafel 3
(Angaben i
Brennverlust


in °/„)
SiOj + Fe₁O₃, CaO SO₅ Total
Al₁O₃

1,8

31,3 45,6 99,8

Natürlicher Gips mit der Zusammensetzung nach Tafel 3 wurde zur Erzeugung der folgenden Produkte benutzt:

Halbhydrat:

Der natürliche Gips nach Tafel 3 wurde 3 Stunden lang bei 16O⁰C gehalten, gekühlt und zu Pulver vermählen und halte eine reine spezifische Oberfläche von 5000 cm*/g.

Anhydrit:

Der natürliche Gips nach Tafel 3 wurde auf 700"C in einem Elektroofen eine Stunde lang erwärmt, gekühlt und zu Pulver mit einer reinen spezifischen Oberfläche von 3300 cm²/g vermählen.

10 Diese Gipsprodukte wurden verwendet, nach dem deren chemische Form durch thermische Analyse, beispielsweise thermische Differentialanalyse oder nach dem Wärmebilanzverfahren, bestimmt worden

war.

Um die Beziehung zwischen der Menge an einem zu verwendenden Additiv und der Abbindezeit und der Druckfestigkeit nach dem Abbinden zu bestimmen, wurden die Abbindezeit und die Druckfestigkeit des

Mörtels bezüglich des Zementes bestimmt, in welchem jedes der Additive nach Tafel 2 allein vermischt war und in welchem Anhydrit in Kombination mit irgendeinem der genannten Additive in einer Menge derart vermischt wurde, daß das Al₂O₃/SO₃-Verhältnis an

as Al₄O₃ im Klinker und an SO₃ im Gips 1,0 Gew.-% betrug.

Die anfängliche und endgültige Abbindezeit des Mörtels wurde nach dem Prüfverfahren zum Abbinden von Pasten bestimmt, das in JlS R 5201 be-

schrieben war, wobei eine Probe verwendet wurde, deren Zement/Normsandverhältnis 1: 2 und W/Z 9,55 betrug.

Die Druckfestigkeit wurde nach dem Prüfverfahren für Festigkeit des Mörtels bestimmt, das in .11S R 5201 beschrieben ist. So wurde die Beziehung zwischen der Abbindezeit und der Festigkeit des Mörtels und der Menge an verwendetem Additiv (NaNO₃ als Repräsentant) bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tafel 4 aufgetragen:

Tafel 4

Menge an NaNO₃ in Gew.-% als NO,

Abbindezeit des Mörtels (Minuten) Anfang Ende

Druckfestigkeit des Mörtels (kg/cm=) Std. 6 Std.

1 Tag 3 Tage

Zustand der Mörtelprobe nach Vermischung mit Wasser

1	O^
2	1,0
3	5,0
4	8,0

6 11 21

4	19,5	50,4	na	103	ziemlich trocken
8	14,6	27,7	80.5	112
17	9,6	13,2	51,2	76,4	einfach zn hand!
30	—	—	39,2	48,8	wäßrig

Is Tafel 4 sand von dea vielen Additiven der Tafel 2 die Ergebnisse bezögBch NatriaiBnitrat afleta dar-

die Ergebnise bög NriiBnitrat afleta dar gesteBL Die anderen ia Tafel 2 aufgeführtes Additive fahrten za den ghacfeea Ergebnissen wie Tafel 4, <L Il, da der Aptea aa dieses ugegebenen Addkrviaa za-HtIiMUi., wkd die AJbbüjdezeit verzögert. Mk Zunahme der Meage aa Additiv wirä die Druckfestigkeit ira Aafaagsstadnaa sowie im traben Stadien berab-

egensatz

ten Tatsache hat es ska herausgestellt, daß dann, wenn Anhydrit in Kombi» reawaiiBit dem Additiv der Tafd2 wrweadet wird, besbgkeaen ia des anfänglichen and späteren Stufen sch» beacfeficter Weise eatwickdn, obwohl die Abbmdezett etwas wärBagert wird, verglichen nat de» Z^aaä bei dem das Additiv allein Verwendung Tatsache !ehrt, dag das Verhaadeaseia wesentKcfa fs, _& Eireki^ extHSa g und späterer Festigkeit

Tafel 5

Nr.	Additiv,	Menge	Abbindezeit	Ende	Druckfestigkeit (kg/cm²)	6h	ITag	3 Tage	7 Tage	28 Tage
			des Mörtels (min)	10		109	158	254	304	485
			Anfang	20	3h	186	189	291	311	512
1	NaNO₃	0,3% als NO₃	8	28	52,9	196	224	256	293	496
2	NaNO₃	1,0% als NO₃	15	62	64,3	13,4	34,6	133	169	256
3	NaNO₃	5.0% als NO»	21	11	60,5	152	309	218	252	425
4	NaNO₃	8,0% als NO₈	43	18	—	135	230	236	295	464
5	MgSO₄	0,3% als SO,	9	30	73,1	158	298	248	313	504
6	MgSO₄	1,0% als SO₃	14	84	82,5	—	—	54,5	112	218
7	MgSO₄	5,0% als SO₃	24	13	79,0	72,7	196	216	286	507
8	MgSO₄	7,0% als SO₃	53	20	—	80,3	217	225	318	524
9	CaCl	0,3% als Cl	9	32	31,4	125	224	253	325	512
10	CaCl	1,0% als Cl	16	59	49,1	—	20,6	103	146	283
11	CaCl	5,0% als Cl	20	61,4
12	CaCl	8_rO% als Cl	40	—

Die Mengen an diesen Additiven (%) basieren auf dem Gewicht des Klinkers mit Anhydrit.

In den Zementzusammensetzungen der Tafel 5 betrug das A1,O₃/SO₃-Verhältnis, das ist das Verhältnis des A1_SO₃ im Klinker zum SO₃ im Anhydrit, 1,0.

Die Beziehung zwischen der Abbindezeit und der Druckfestigkeit sowie der Menge an zugesetzten Additiven wurde bezüglich der Klinker untersucht, die 5—60°_o an 11 CaO · 7 ALO₃ · CaX₁ und mehr als 5% an 3 CaO · SiO₂ und weiter 2 CaO · SiO₁, 4 CaO · Al₂O₃ enthielten. Die Ergebnisse haben gezeigt, daß die anfängliche Abbindezeit auf den Bereich von etwa 7—30 Minuten steuerbar ist und daß diese Steuerung so sehr wünschenswert für die Realisierung einer guten Verarbeitbarkeit und für hohe, anfängliche und spätere Festigkeit ist, wenn der Zement als Mörtel oder Beton verwendet werden soll. Weiter hat es sich gezeigt, daß zur Steuerung der anfänglichen Abbindezeit auf 7—30 Minuten die obengenannten Additive vorzugsweise in einer Menge von 0,1—5% ώ Form von SO₁ ab Sulfat, 0,1—7% in Form von NO, ab Nitrate und 0,1—7% in Form von O ab Chlorid verwendet werden soBtea.

Die Ergebnis« der Untersuchung hinsichtlich einer optimales zuzusetzeadea Anhydritmenge sind wie folgt:

F i g. 1 zeigt das Verhältnis zwischen dem Al₁O₁ ¹SO,-VeThahBis aad der Druckfestigkeit dei Mörtels, wenn Nat ab Repräsentant von abbindenden steuernden Mitteln nach der Erfindung in einer Menge von 1,0% als NO₃ verwendet wurde und verschiedenartige Mengen an Anhydrit dem Klinker zugesetzt wurden. Durch diesen Versuch wurde festgestellt, daß, um eine extrem hohe Festigkeit zu einem anfänglichen sowie zu einem späteren Zeitpunkt beim obengenannten Klinker zu erreichen, Anhydrit in einer Menge derart verwendet werden sollte, daß das Al₂O₃ZSO₃-Gswichtsverhältnis im Bereich zwischen 0,7 und 1,8 liegt. Ist das Verhältnis niedriger als 0,7, so tritt ein Reißen und Krümeln der Mörtelprobe auf, wenn das Verhältnis mehr als 1,8 beträgt, wird die Festigkeitsentwicklung beeinträchtigt. Die gleichen Experimente wurden bezüglich Kaliumalaun, Natriumchlorid, Kalziumnitrat u. a. als einstellbares oder steuerndes Abbindemittel wiederholt, und es wurden fasi; die gleichen Ergebnisse erhalten. Weiterhin wurden die gleichen Versuche bezüglich Zementen wiederholt, die hergestellt wurden, indem der Klinker nach Tafel 1 und 15% (bezogen auf das Gewicht des Klinkers) an Anhydmu&d3%(bezDgeaaafdasGewicfatdesKanlQers) as Halbhydrat gemischt worden sad weiter Soffate, Nitrate und Chloride ab zasätzäche Komponente!] zugesetzt wanden. Die Ergebnisse dieser Versuche sind wie in des F i g. 2, 3 tmd 4 and ία Tafel 7 dar-

Tafel 6 zagt die Beziehesg zwischen der Abbindezeit and der Drnckfestigkeit des Mörtels, wenn Anhydrit andHalbhydrat dem Klinker abgesetzt warden.

Tafel 6

des Gipses (%J-)

AbfetBdezot (flaw)

6h

ITa

7T.ee

28Ta

15 12 18

atf das Gewida des Kickers.

1*9

212

225

298

ίο

In den F i g. 2 bis 4 sind auf den Abszissen jeweils die Menge an Kaliumalaun, Ca(NO^)₂ und NaCl aufgetragen, die prozentual als SO₃, NO_a und Cl zugegeben wurden.

Tafel 7 zeigt die Abbindezeit und die Druckfestigkeit des Mörtels für verschiedene Mengen der Abbinderegulatoren, wie Kaliumalaun, Kalziumnitrat und Natriumchlorid.

Die F i g. 2 bis 4 zeigen das Verhältnis zwischen der Druckfestigkeit des Mörtels und der Menge der zu- «setzten Abbinderegulatoren. Man sieht, daß der Einbau von Sulfat, Nitrat und Chlorid zusätzlich zum tialbhydrat beachtlich wirksam bezüglich der Verbesserung der Druckfestigkeit der frühen und späteren Periode ist. Die Ergebnisse zeigen, daß, obwohl der Zusatz dieser Additive etwas die Anfangsfestigkeit herabsetzt, di; Festigkeitsentwicklung in der frühen und späteren Periode in beachtlicher Weise verglichen mit dem Fall, daß keine Additive verwendet werden, verbessert wird. Es besteht jedoch eine Grenze in der Zusatzmenge dieser Additive. Im allgemeinen ist es brauchbar, die Additive bis zum Bereich von 0,1— 5% in Form von SO_:1 als Sulfat, 0,1—7% in Form von NO_;) als Nitrat und 0,1—7% in Form von Cl als Chlorid zuzusetzen. Und es ist wesentlich, so einzustellen, daß die anfängliche Abbindezeit des Mörtels innerhalb eines Bereiches zwischen 7 und 40 Minute.i beträgt.

Additiv

Zugabe Abbindezeit Druckfestigkeit des Mörtels

des Mörtels (min)
(%) Anfang Ende 3 h 6 h 1 Tag

3 Tage 7 Tage 28 Tage

Kaliumalaun (als SO₃)

Kalziumnitrat (als NO₃)

Natriumchlorid (als Cl)

1	25	37	74,2	162	—	244	271	325	493
3	14	25	88,0	133	—	223	260	312	500
5	12	20	—	8,4	155	105	182	247	338
7	42	65	—	134	62,1	113	184	262
8	95	125	—	115	36,4	99,6	171	235
1	18	23	112	66,7	244	252	313	498
3	20	35	76,3	55,2	286	312	379	528
5	17	24	43,1	37,2	233	265	343	493
7	31	56	27,8	125	112	175	243	417
8	53	98	15,1	122	103	167	232	403
1	25	41	25,0	69,3	182	231	299	487
3	18	26	100	69,5	237	275	363	524
5	14	22	102	267	303	350	503
7	14	20	50,2	174	204	256	342
8	48	65	48,8	173	193	251	312

Anmerkung: Kalziumnitrat wurde dem Anmadiwasser in Form einer Lösung hiervon zugegeben. Die anderen beiden Additive wurde «fern Klinker in Pulverform zugesetzt. '

Wie oben dargelegt wurde, entwickelt sich, wenn Anhydrit gegebenenfafis mit Halbbydrat dem Zementklinker in einer Menge derart zugesetzt wird, daß das Verhältnis von AJ_xOg im Klinker und SO₃ im Anhydrit, d. h. Al^Oj/SO, zwischen 0,7 and 1,8 Hegt, die Festigkeit des Mörtels ia der frühen und späteres Periode in beachtlicher Weise. Wird dagegen ein hydraulischer Zementklinker Jedigüch mit Wasser vermischt, so tritt schnell ein Abbinden ein.

Aas des obengenannten Tatsachen ergibt sich, daß bei Zusatz voa Anhydrit, gegebenenfalls mit Halbfaydrat, das Salzadditiv nach der Erfindung zur Steuerung des Abbindens des Mörtels beiträgt und die Festigkeit in der anfänglichen und späteren Penode bei weitem mehr verbessert wird als nach dem Stan der Technik vorauszusehen gewesen wäre. Die ErSu dung steflt also einen beachtlichen Beitrag auf dei

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung. Beispiel

Kaft, Karjferschlacke oad eine geringe Menge a Gq>s sowie Flaorit and Kalziumcfalorid wurden m einer Weflenkagehnühle von 85 cm Durchmesser on 100 cm Länge verHiahlen und mittels eines große Mischers vermischt, so daS man den Klinker mit eim Zusammensetzung, wie ia Tafel 8 dargestellt, erhält.

11

12

Tafel 8 Klinker Chemische Zusammensetzung (%) SiO₂ Al₂O, FeA, CaO MgO SO₃ Na₂O K_aO

Insgesamt

freier Mineralzusammensetzung

Kalk (%)

Π CaO- 3CaO·

Al₂O₃ · CaX₂ SiO₂

A 15,9 15,7 2,3 61,9 0,5 1,2 0,08 0,07 97,6 0,2

B 17,8 15,1 2,0 61,5 0,4 1,0 0,03 0,05 97,9 0,1

Anmerkung: Die Mineralzusammensetzung wurde mittels Röntgenstrahlbeugungsanalyse bestimmt.

X ----- F 27 51 X = Cl 25 44

Der erhaltene Klinker wurde mit in Tafel 9 aufgeführten Gipsqualiläten, Natriumchlorid, KA1(SO₄)₂ (Reinheit 95% oder mehr) und NaNO₃ (Reinheit 98% oder mehr) jeweils vermischt, und jedes Gemisch wurde auf Abbindezeit und Mörtelfestigkeit nach dem Testverfahren JIS R 5201 untersucht. Die Ergebnisse sind in Tafel IC zusammengefaßt.

Tafel 9 (Angaben in %)	Brennverlust	SiO₂	Al₂O₃ + Fe₂O₃	CaO	MgO	SO₃	Insgesamt
Gips	6,1	1,8 1,9	0,9 1,0	37,5 40,0	0,2 0,3	53,6 57,2	100,1 100,4
Halbhydrat Anhydrit

Tafel 10

Zusammensetzung (%) Klinker Additiv wasserfreier Gips- Gips halb- hydrat	NaCl 3	18	—	Abbinden Druck- des Mörtels (min) Anfang Ende 3 h	24	96,1 (18,6)	und Biegefestigkeit des 6 h 1 Tag	206 (43,6)	Mörtels 3 Tage	(kg/cm⁸) 7 Tage	28 Tage
(A) 79	Kalium alaun 3	18	—	15	22	108 (20,4)	114 (24,5)	195 (38,2)	256 (50,3)	307 (65,9)	484 (90,6)
(A) 79	NaNO₃ 3	18	—	15	24	84,5 (16,8)	126 (30,2)	212 (42,4)	234 (48,5)	296 (54,6)	438 (85,7)
(A) 79	NaCl 2	17	3	14	43	62,3 (13,4)	156 (34,5)	225 (45,1)	258 (51,2)	313 (64,3)	485 (93,4)
(A) 78	NaCl 2	18	—	21	30	101 (22,4)	105 (22,6)	221 (47,4)	285 (52,7)	336 (65,8)	525 (98,7)
(B) 79	Anmerkung: Die Weite in Klammern geben	18	die Biegefestigkeit	(kg/cra*) an.	125 (29,6)		243 (52,4)	268 (54,6)	467 (87,7)
	Hierzu
	12 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

Eine solche hydraulische Zementzusammensetzung ist in der DT-AS 19 29 684 beschrieben.

Diese bekannte hydraulische Zementzusammensetzung enthält Gips, d. h. Caldunisulfatdlhycirat, Sie bindet sehr schnell ab; die Festigkeitseigenschaften im frühen Stadium des Abbindens sind gering, die Eigenschaften hinsichtlich der Verarbeitung lassen zu wünschen übrig.

Demgegenüber soll eine hydraulische Zement-