DE2228198A1

DE2228198A1 - Zement und verwendung dieses zements zur herstellung von strassenbelagschichten und zementboeden

Info

Publication number: DE2228198A1
Application number: DE19722228198
Authority: DE
Inventors: Michel Chaussereau; Bel Francois Le; Regis Magnan; Serge Marcdargent
Original assignee: Lafarge Ciments SA
Current assignee: LafargeHolcim Ciments SA
Priority date: 1971-09-13
Filing date: 1972-06-09
Publication date: 1973-03-29
Also published as: FR2152411B1; FR2152411A1; BR7206148D0

Description

PATENTANWALTS

DR. O. DITTMANN K. L. SCHIFF DF.. A. ν. FÜNBH r,IPL, VNG. P. STRBHL ^MÜNCHEN ΘΟ MARIAHILFPIiATZ sä * & ·

DA-8382

Beschreibung zu der Patentanmeldung

CIMENTS LAFARGE

28, rue Emile Menier

75 Paris 16öme/Frankreich

betreffend

Zement und Verwendung dieses Zements zur Herstellung von Straßenbelagschichten und Zementböden

(Priorität: 13- 9.1971 - Frankreich - Nr. 71 32 923)

. Die Erfindung betrifft einen gegebenenfalls mit Füllstoff versehenen Zement und seine Verwendung in einem Verfahren zur Herstellung von Straßenbelagschichten und Zementböden. Sie bezieht sich außerdem auf Schwerzemente zum Aufbau von Straßenbelagschichten und anderen Industriebodenbelägen, die aus diesem Zement erhalten werden und umfaßt somit auch die so hergestellten Straßenbeläge und andere industrielle Bodenbeläge.

Es ist bekannt, daß Bauwerke, die aus konventionellen expandierenden Zementen hergestellt sind, wenn sie unter V/asser gehalten worden, zur Bildung von Aufquellungen führen, die auf die Bildung eines wasserreichen Hydrats, Ettringit, zurückzuführen sind.

Es ist außerdem bekannt, daß Straßenbelagschichten oder andere industrielle Bodenbeläge aus Zementen erhalten werden können, denen Zuschlagstoffe zugegeben werden und die nach.der Zugabe von Wasser mit Hilfe mechanischer Mittel verdichtet werden.

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Nach dem Aushärten des verwendeten Zements zeigen die erhaltenen Straßenbeläge oder anderen Bodenbeläge eine weit bessere Festigkeit als bekannte verfestigte Beläge sowie erhöhtes Tragvermögen. Diese Belagschichten haben jedoch den Nachteil, begrenzte mechanische Widerstandsfähigkeit zu zeigen, die darauf zurückzuführen ist, daß der Zementgehalt begrenzt werden muß, damit die Bildung von zu großen Rissen vermieden wird. Es ist tatsächlich praktisch unmöglich, die Rißbildung·zu vermeiden und darüber hinaus bleibt die erzielte Bruchdehnung gering.

Durch die der Erfindung zugrundeliegenden Untersuchungen wurde es ermöglicht, einen Zement aufzufinden, mit dessen Hilfe überraschenderweise das Quellen von unter V/asser gehaltenen Bauwerken bei sehr niedrigen Werten gehalten wird, wobei die Erscheinung der Kompensation des hygrometrischen Schwindens beachtet wird.

Durch diese Untersuchungen wurden außerdem Schwerzemente, erhalten aus diesen Zementen, zugänglich, die größere Biegsamkeit und Geschmeidigkeit und beträchtlich vermindertes Schwinden bei im wesentlichen in der gleichen Größenordnung liegenden mechanischen Festigkeiten zeigen. Diese Schwerzemente führen zu keiner Expansion und zeigen insbesondere dann, wenn sie mit Füllstoffen versehen sind, eine stark verminderte Gefahr der Rißbildung.

Die erfindungsgemäßen gegebenenfalls gefüllten expandierenden Zemente führen zu echten Vorteilen und zeigen besonderen Wert zur Herstellung von Straßenbelagschichten, da die Expansion des Schwerzements praktisch verhindert wird. Es ist zu betonen, daß die erfindungsgemäßen Zemente für zahlreiche andere Zwecke verwendet werden können, insbesondere zur Herstellung von Mörteln, die zur Ausbildung von Elementen bestimmt sind, welche große Elastizität und Biegsamkeit, vermindertes Schwinden zeigen müssen und die nur zu einer relativ geringen Rißbildung führen.

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Die erfindungsgemäß erzielte Hemmung der Expansion in den Straßenbelagschichten oder anderen Elementen hat den Wert, daß das starke Risiko von Zerstörungen und Rißbildungen nach Überschwemmungen und anderen Anwendungsbedingungen in Gegenwart ·
von Wasser beseitigt ist. · ^r

Gegenstand der Erfindung ist. daher die Verwendung eines
Bindemittels zum Aufbau von Straßenbelagschichten und Zementböden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es einen gegebenenfalls gefüllten Zement darstellt, der aus mindestens einem expandierenden hydraulischen Bindemittel, das gegebenenfalls mit Füllstoffen versehen ist, gebildet ist, das mindestens 21 ^
extrahierbaren Kalk und eine Komponente der Formel A' B, C enthält, in der' A gebundenes CaO, B gebundenes SO, und-G eine
d-er Verbindungen Al₂O,, Fe₂O,, Cr₂O₅, Mn₂O., und V₂O₅ bedeuten, und a, b und c positive Zahlen darstellen.

Nach-einer Ausführungsform der Erfindung hat dieses Binde mittel einen Gehalt an freiem CaSO., bestimmt nach der Forsen-Methode, von weniger als 0,5 #, einen Gehalt an kombiniertem
CaO + SO,, der etwa 37 % nicht überschreitet und ein Gewichtsverhältnis von (freiem CaO + SO₅)/(Gesamt-CaO) von mehr als
0,38. '· . .

Gemäß einer speziellen Ausführung3form der Erfindung enthält dieses Bindemittel insbesondere SiO_?, AIpO-,, Fe_?0~, CaO,
MgO, CaO in freier Form und SO, in Gewichtsanteilen von 17 bis 19 #, 5 bis 8 #, 1,5 bis 4,5 #, 62 bis 63 #, 1 bis 3,5 $,
1 bin 4 io bzw. 4 bis 6 $.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
liegt als Füllstoff ein Kieselsäure-, Kalk- oder Silikat-Kalk-Füllstoff vor, dessen Mengenverhältnis zu dem hydraulischen
Bindemittel zwischen 30:70 und 70:30 liegt.

3 0 U 8 1 3 / η 7 1 1

Nach einer anderen Ausführungsforra der Erfindung hat dieser Füllstoff eine spezifische Oberfläche nach Blaine zwischen 2500 und 8000 cm /g, vorzugsweise zwischen 4500 und 8000 cm /g.

Erfindungsgegenstand ist außerdem ein Zement, der aus einem mit Füllstoffen versehenen Bindemittel besteht, das mindestens 21 io extrahierbaren Kalk und eine Komponente der Formel ^A _a ^βϊϊ ^Go enthält, in der A gebundenes CaO, B gebundenes SO, und C eine der Verbindungen AIpO.,, Fe₂O,, Cr₂O,, Mn₂O-, und VpO, bedeuten und a, b und c positive Zahlen darstellen.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält dieser Zement ein Bindemittel mit einem nach der Forsen Methode bestimmten Gehalt an freiem CaSO. von weniger als 0,5$, einem Gehalt an kombiniertem CaO + SO,, der etwa 37 $ nicht überschreitet und einem Gewichtsverhältnis von (freiem CaO + SO,)/(Gesamt-CaO) von mehr als 0,38.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist dieser Zement-ein Schwerbeton- bzw. Schwerzement, · der aus dem gegebenenfalls gefüllten Zement erhalten wurde.

Die¹Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Schwerbetons bzw. Schwerzemente, bei dem das hydraulische Bindemittel, der Zuschlagstoff bzw. die Zuschlagstoffe und gegebenenfalls der Füllstoff in den angegebenen Mengenverhältnissen vermischt und in Gegenwart von 3 bis 10 i* Wasser verdichtet werden.

Nach ejner anderen Ausführungsform dieses Herstellungsverfahrens werden in Gegenwart von 2 bis 11 % Wasser das Bindemittel und der Zuschlagstoff vermischt und verdichtet nachdem gegebenenfalls der Füllstoff zugesetzt wurde.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf die Verwendung der vorstehend genannten Zemente zum Aufbau von Straßenbelagschichten oder Zementböden.

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Andere Gegenstände und Vorteile der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung und den nachstehenden Beispielen ersichtlich, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt sein soll. Die angegebenen Mengenverhältnisse stellen Gewichtsangaben dar, wenn nichts anderes ausgesagt ist.

Beispiel 1

Es wird ein Zuschlag aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

Korngröße Anteile

Seine-Kies 5/20 nun 51 #

Seine-Sand O_T5/5 mm 24 #

Seine-Sand 0-0,5 mm 20 $> ■

Peinteile 0-80 u 5 %

Dieser Zuschlag entspricht einer Zusammensetzung, die zu einer Korngrößenkurve entsprechend der Robin-Verteilung führt.

Zu 93 $> dieses Zuschlags werden etwa 7 $ eines aus folgenden Bestandteilen gebildeten Bindemittels zugefügt:

50 # Kalk-Füllstoff einer spezifischen Oberfläche nach

2
Blaine von 6000 cm /g

50 io expandierender Zement des Typs K der amerikanischen Gesellschaft Texas Industry

Mit 6 % Wasserverden durch modifizierte Proctor-Verdichtung Probekörper hergestellt.
Der verwendete Zement setzt sich aus folgenden Bestandteilen

zusammen:	ο,	17 % .	ο. 18	15	ia Unlösliches $> SiO₀ C.	62,5 ?6 2,255δ	CaO MgO
ι Na₂O	0,	27 "/>	6,	5	$> Al₀O, C. J	4,0 ^	SO
κ₂ο	ο,	66 $>	3		'* F₂O₅	2,5 5έ	CaO (frei)
' P.P.

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Die Eigenschaften des so erhaltenen Schwerzements bzw. Schwerbetons und insbesondere die Druckfestigkeitswerte nach 7 Tagen, der Elastizitätsmodul und die Schwindung, sind in der nachstehenden Tabelle I angegeben.

Beispiel 2

Es wird unter den gleichen Bedingungen gearbeitet wie in Beispiel 1, wobei jedoch der in Bindemittel vorliegende expandierende Zement des Typs K durch Zement CPA 325 ersetzt wird.

Die an den erhaltenen Probekörpern bestimmten Eigenschaften sind in Tabelle I angegeben. ' "

Beispiel 3

Dem Zuschlagstoff des Beispiels 1 werden 4 $ (Gewichtsprozent, bezogen auf den Zuschlagstoff) des in Beispiel 1 genannten expandierenden Zements des Typs K zugesetzt. Nach dem Verdichten nach Proctor in Gegenwart von 5 "p Wasser werden Probekörper hergestellt, deren Eigenschaften bestimmt werden (Tabelle I).

	Naß- Dichte	Tabelle	I	1/2 (bar)	(2) Schwinden um/m
Beispiel	2,40 2,40 2,37	Festigkeit nach 7 Ta gen (bar)	Modul bei Bruchwert		120 430 140
1 2 3	120 130 100	30000 ' 55000 32000

(1) der Elastizitätsmodul wird an der Aufzeichnung der Spannungsdeforraation im linearen Teil gemessen und für eine Spannung berechnet, die der Hälfte der Bruchfestigkeit entspricht

(2) das Schwinden wird längs der Achse der Probeköx'per geinessen.

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Die Erfindung ist zahlreichen Variationen und Abänderungen zugänglich, die dem Fachmann geläufig sind.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Zement, dadurch gekennzeichnet, daß er ein gegebenenfalls gefülltes hydraulisches Bindemittel enthält, das 'aus mindestens 21 % extrahierbarem Kalk, bezogen auf das aktive Bindemittel, und einer Komponente der Formel A„ B, C! besteht, in der A gebundenes CaO, B gebundenes

el D C

SO, und C eine der Verbindungen AIpO,, ΕβρΟ,, Cr₂O,, Mn„0, und VpO, bedeutet und a, b und c positive Zahlen .. darstellen.

2. Zement nach Anspruch 1, dadurch gekennz e ic hne t, ■ daß das Bindemittel einen nach der Forsen-Methode bestimmten Gehalt an freiem CaSO. von weniger als 0,5 <fo, einen

. Gehalt an kombinierten CaO + SO, von nicht mehr als etwa . 37 % und ein Gewichtsverhältnis von (freiem CaO + SO,)/ (Gesamt-CaO) mehr als 0,38 aufweist.

3. Schwerzement bzw. Schwerbeton nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem Zuschlagstoffe enthält.

4. Schwerzement bzv/. Schwerbeton nach Anspruch 3, dadurch gekennze ic hnet, daß er 1 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 10 Gewichtsprozent des Zements enthält.

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_ α — '

5. Schwerzeraent bzw. Schwerbeton nach Ansprüchen 1 bis 4, . dadurch gekennze lehne t, daß er eine Naßdichte zwischen 2,20 und 2,60 aufweist.

6. Schwerzement bzw. Schwerbeton nach Ansprüchen 1 bis 51 dadurch gekennzeichnet, daß er durch Vermischen des hydraulischen Bindemittels, des Zuschlagstoffes und gegebenenfalls des Füllstoffes in den angegebenen Mengenverhältnissen und Verdichten in Gegenwart von 3 bis 10 % Wasser erhalten wurde. _{ ,

t. Schwerzement bzw. Schwerbeton nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Vermischen des Bindemittels und des Zuschlages und Verdickten in Gegenwart von 2 bis 11 fo Wasser nadi der eventuel- ' len Zugabe des Füllstoffes, erhalten wurde.

8. Verwendung eines Zements nach Anspruch 1 oder 2. zur Herstellung von Straßenbelagsohichten und Zementböden»■

9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß der verwendete Zement ein hydraulisches Bindemittel aufweist, das SiO₂, Al₂O,, Fe₂O₅, CaO, MgO, CaO in freier Form und SO, in Anteilen von 17 bis 19 Gew.-?£, 5 bis 8 Gew.-#, 1,5 bis 4,5 Gew.-jß, 62 bis 63 Gew.-Ji, 1 bis 3,5 Gew.-^, 1 bis 4 Gew.-56 bzw. 4 bis 6 Gew,-# enthält.

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10. Verwendung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß man den Füllstoff und das hydraulische Bindemittel in einem Gewichtsverhältnis zwischen 30:70 und 70:30 einsetzt.

11. Verwendung nach Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als Füllstoff einen Kieselsäure-, Kalk- oder Silikat-Kalk-Füllstoff vorsieht.

12. Verwendung nach Ansprüchen 8 bis 11, dadurch g,e k e η η · zeichnet, daß man einen Füllstoff vorsieht., dessen spezifische Oberfläche nach Blaine zwiscfien 2500 und 8000

2 2

cm /g, vorzugsweise zwischen 4500 und 8000 cm /g liegt.

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