DE2254668B2

DE2254668B2 - Verfahren zur herstellung von verguetetem zement

Info

Publication number: DE2254668B2
Application number: DE19722254668
Authority: DE
Inventors: Alois Dr.; Rosenbauer Hans-Günter Dr.; 8223 Trostberg Aignesberger
Original assignee: Süddeutsche Kalkstickstoff-Werke AG, 8223 Trostberg
Priority date: 1972-11-08
Filing date: 1972-11-08
Publication date: 1976-05-26
Also published as: AT330062B; CH588425A5; AU5574373A; ES418259A1; US3856542A; IT985984B; SE382205B; NL7308713A; BE806658A; JPS5723661B2; FR2205493A1; ATA357973A; SE382205C; DE2254668A1; JPS4978729A; GB1374573A; PL86430B1; FR2205493B1

Description

1. Herstellen einer wäßrigen Lösung des Kondensationsprodukts

2. Sprühtrocknen der wäßrigen Lösung des Kondensationsprodukts

3. Vermischen des gemahlenen Zements mit dem getrockneten Kondensationsprodukt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin. mit möglichst geringem apparativen Aufwand unter Verwendung eines flüssigen Kondensationsprodukts Zemente mit verbesserten Eigenschaften insbesondere hoher Frühfestigkeit und verbesserter Festigkeit herzustellen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von vergütetem Zement durch Zusatz eines Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukts zu Zement, welcher dadurch gekenn zeichnet ist, daß in die Feinmahlkammer der Zementmühle einer Zementherstellungsanlage die wäßrige Lösung eines Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukts in einer Menge von 0,1 bis 2"„ bezogen auf die Trockensubstanz, gleichmäßig über den Produktionszeilraum verteilt eingedüst wird.

Es ist auch schon bekannt, dem Zement Harze mit oberflächenaktiven Eigenschaften in geringer Menge zuzusetzen. Auf diese Weise erhält man einen sogenannten Luftporenzement, der beim Anmachen eine Art Schaum aas sehr feinen Luftbläschen bildet und einen Beton erhöhter Plastizität liefert. Ein Beton mit den erfindungsgemäß erzielbaren Eigenschaften läßt sich damit nicht erhalten.

Ferner war es bekannt, Zement mit organischen Verbindungen wie Thioharnstoff, Melamin und Stärke zu vermählen um die Hygroskopizität herabzusetzen, wenn dem Zement bestimmte Metallsalze zugefügt werden. Auf diese Weise wird gegen Zusammenbacken oder Zerfließen stabilisiert. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch nicht gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise dampft die gesamte Wassermenge des Kondensationsprodukts ab und dessen Eigenschaften bleiben unverändert erhalten. Es wird angenommen, daß dies darauf zurückzuführen is:, daß einerseits die Verweilzeit des Kondensationsprodukts in der Feinmahlkammer nur kurz ist und andererseits aber die Reaktion mit den Zementbestandteilen gefördert wird. Es hat sich ferner gezeigt.

Die Erfindung betrifft die Verbesserung der Eigenbchaftcn von Zement durch Zugabe von Sulfonsäuregruppen enthaltenden Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten.

Aus der österreichischen Patentschrift 2 63 607 sind Baustoffe bekannt, deren herausragende physikalische Eigenschaften durch den Zusatz von mit Sulfit oder

Sulfonsäure modifizierten Amino-s-triazin-Konden- —^ -■—·■ ev.«.uwi .,..~. ,^ ..«ι ·>.«..· .y..w t^'e¹'

Sationsprodukten z. B. zu Zementmörteln oder Beton- 55 daß die Durchmischung während dieser letzten Mule

mischungen erreicht werden. Es wurde ferner vorge- des Mahl Vorgangs ohne Änderung der bisher in der

schlagen, den Zusatz des modifizierten Amino-s-

Iriazin-Kondensationsprodukts nicht erst, wie bei

Ähnlichen Zusätzen zur Beeinflussung der Zement-

eigcnschafien üblich, der Mörtelmischung in flüssiger

Form auf der Baustelle vorzunehmen, sondern das

Kondensationsprodukt in fester Form zur Vermeidung

zusätzlichen Arbeitsaufwands bereits dem Zement

zu/umischcn.

Das letztgenannte Verfahren ist jedoch sehr aufwendig, da man solche Kon.Unsationsprodukte nicht wie

pdukte nicht wie

anorganische Zusätze dem Rohmehl vor dem Brennen zusetzen kann, sondern man muß die unter schonenden Mahlkammer üblichen Bedingungen und Verweilzeiten völlig ausreicht zur Erzielung einer gleichmäßigen Ware.

Als Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt wird vorzugsweise ein solches verwendet, v-elchcs wie in der österreichischen Patentschrift 2 63 607 beschrieben hergestellt wird. Bei den so hergestellten Kondensationsprodukten handelt es sich um mit Sulfit oder Sulfonsäure modifizierte Amino-s-triazinkondensate. Die Herstellung erfolgt im Prinzip durch Kondensation von Formaldehyd oder einer Formaldehyd abgebenden Verbindung wie Rongalit im Sauren mit einem Amino-

f-triazin wie Melamin, Hexamethylolmelamin. Aceto-■uanamin oder Benzoguanamin und anschließende Ijmsetzung mit einem Sulfonierungsmiuel wie Schwefelsäure, Disulfit, Dithionit, Sulfit, Bisulfit und Pyrojulfit im alkalischen Bereich oder Kondensation einer Amino-s-triazin-sulfonsäure wie Acetoguanaminsulfonsäure oder Benzoguanaminsulfonsäure mit Formaldehyd bzw. einer Formaldehyd abgebenden Verbindung im sauren Bereich.

Die wäßrigen Lösungen der Melarnin-Formaldehyd-Kondensationspiodukte lassen sich im Rahmen der Erfindung in einem weiten Konzentrationsbereich einsetzen. Zweckmäßig wird die Konzentration der Temperatur in der Feinmahlkammer angepaßt. Beispielsweise werden vorzugsweise bei Temperaturen von etwa 150" C in der Kammer Lösungen geringerer Konzentration angewendet, während bei einer Feinrnahlfcammer-Temperatur von etwa 120⁰C Lösungen der Kondensationsprodukte mit Feststoffgehaiten von 20°;, und darüber eingesetzt werden können.

Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Mehrkammermühlen sind beispielsweise in »Ulimanns Encyklopädie der technischen Chemie« 19. Bd., 1969, S. 20, beschrieben.

Tabelle

Einbringung des
Kondensationsprodukts

bei der Zementhersteüung in in der Mühle (erfindungsgemäß)

bei der Zementverarbeitung zu Beton (Vergleich)

Blainewcrt (cm²/g)
Zementgehalt des
Betons kg/m³
Dosierung des Kondensationsprodukts, bez.
auf Zementgewicht (%)
Ausbreitmaß cm
Wasserzementwert
Druckfestigkeit nach
1 Tag (kp/cm²)

4900

300

4900

400

0 1 41 41,5 0,64 0,40

172 430

0 40

1.25 40

0.64 0.40

160 445

Aus den Werten der Tabelle geht hervor, daß man bei erfindungsgemäß erhaltenem Zement zur Herstellung eines Betons von etwa gleich hoher Druckfestigkeit mit einem erheblich geringerem Zementgehal;

zu, nc»«.inicucu. (300 kg/m³) auskommt als bei dem bekannten Zu-

Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise wer- 25 mischen des Kondensationsprodukts in der Beton- <Jen zwei bisher notwendige Arbeitsschritte eingespart, mischmaschine (400 kg/m³). Es wird daher erfindungs

nämlich das Sprühtrocknen der Lösung des Kondensationsprodukts sowie das Vermischen des pulverförinigen Kondensationsprodukts mit dem gemahlenen Zement; die aus der oben zitierten Vorlileratur bekannten Eigenschaften des durch Sulfit oder Sulfonfäure modifiziertes Melaminkondensat vergüteten Baumaterials, wie z. B. gute Haft-, Zug- und Druckfestigkeit, Oberflächengüte, hohe Verschleißfestigkeit sowie der Einsatz des Kondensationsprodukts als Betonverflüssiger oder Zusatz zu Klebemassen für Keramik oder Glas unter anderem werden in gleicher Qualität erreicht. Das erfindungsgemäße Verfahren bringt demnach eine wesentliche Einsparung an Energie, Arbeit und apparativem Aufwand.

Dies zeigt der nachstehend beschriebene Vergleichsversuch. Beton wurde mit einem Gehalt an einem
Melamin-Formaldehyü-Kondensalionsprodukt gemäß
österreichische Patentschrift 2 63 607 hergestellt. In wäßrigen, 1

gemäß zur Herstellung eines Betons von etwa gleich hoher Druckfestigkeit eine Zementeinsparung in der Größenordnung von 30% erzielt.

Verwendung finden erfindungsgemäß hergestellte Zemente praktisch in der gesamten Bauindustrie, insbesondere aber an solchen Stellen, an denen auf einen früh-hochfesten Beton Wert gelegt wird, wie z. B. bei der Herstellung von Fertigbauteilen oder in der Gleit-Schalungsbauweise.

Beispiel

In eine Zweikammermühle (Sichtermühle mit Grob- und Feinkammer; Durchsatzleistung 16 bis 18 t Zeinent/h bei einer spezifischen Oberfläche des Zements

von etwa 4800 cm²/g nach Blainc) wurden der Feinmahlkammer pro I t Zement 50 kg eines nach der österreichischen Patentschrift 2 63 607 hergestellten mit Sulfit oder Sulfonsäure modifizierten

einem Versuch wurde das Kondensationsprodukt 45 Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukts

erfindungsgemäß in den Zement eingebracht, im Ver- einem Feststoff gehalt von 20%, gleichmäßig über den

gleichsversuch wurde es erst bei der Betonherstellung " ' ' ' ^: ■'"'~^:1* -""^¹'¹" ¹^^1- fertioe

zugemischt. Die Ergebnisse zeigt nachstehende Tabelle:

einem r csisiui igv-iitiii .^.i *.« _/o, _β ,_.

Produktionszeitraum verteilt, eingedüst. Der fertige Zement enthält die berechnete Menge von 1 % Kondensationsprodukt, bezogen auf das Gesamtgewicht.

Claims

22 54 bbö Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von vergütetem Zement durch Zusatz eines Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukts zu Zement, dadurch gekennzeichnet, dzQ in die Feinmahlkammer der Zemenimühle einer Zementherstellungsanlage die wäßrige Lösung eines Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukts in einer Menge von 0,1 bis 2%, bezogen auf die Trockensubstanz, über den Produktionszeitraum verteilt, eingedüst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Sulfit oder Sulfonsäure modifiziertes Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Lösung des Kondensationsprodukts in Abhängigkeit von " Temperatur und Verweildauer des Gutes in der Feinmahlkammer so gewählt wird, daß die zur vollständigen Verdampfung des Wassers erforderliche Aufenthaltsdauer nicht wesentlich überschritten wird.

Bedingungen aufkonzentrierte Lösung als sprühgetrocknetes Pulver dem gemahlenen Zement in einer eigenen Mischvorrichtung gesondert zudosieren und das Trockenprodukt gleichmäßig verteilen.

Es waren bisher also drei Verfahrensschritte nötig. um vergüteten Zement mit verbesserten Eigenschaften herzustellen. Diese bestanden im: