DE2257531B2 - Verfahren zur Herstellung eines rasch härtenden Portland-Zements - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines rasch härtenden Portland-Zements

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DE2257531B2
DE2257531B2 DE2257531A DE2257531A DE2257531B2 DE 2257531 B2 DE2257531 B2 DE 2257531B2 DE 2257531 A DE2257531 A DE 2257531A DE 2257531 A DE2257531 A DE 2257531A DE 2257531 B2 DE2257531 B2 DE 2257531B2
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements

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Description

worin X Halogen bedeutet, und mindesten;, einem aus der Gruppe 3CaO-SiO2, 2CaO-SiO2 und 4CaO-Al2O3-Fe2O3 sowie " Anhydrid enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man mit dem Klinker mindestens ein Carbonat aus der Gruppe Calciumcarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat und Magnesiumcarbonat vermischt, das erhaltene Gemisch vermahlt und sodann zu dem vermahlenen Gemisch feingepulverteii Anhydrid in einer solchen Menge zumischt, daß das Gewichtsverhältnis A12O3/SO3 in dem Zement 0,6 bis 1,8 beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man außer dem Carbonat mindestens ein Sulfat aus der Gruppe Natriumsulfat, Kaliumsulfat, Aluminiumsulfat und Magnesiumsulfat zumischt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klinker 5 bis 60 Gewichtsprozent HCaO-TAl2O3-CaX2 enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Carbonat mit dem Klinker in einer Menge von 1 bis 15 Gewichtsprozent vermischt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Sulfat mit dem Klinker in einer Menge von 0,1 bis 70 Gewichtsprozent vermischt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinheit des vermahlenen Gemisches einer spezifischen Oberfläche nach Blaine von 2500 bis 8500cm2/g entspricht.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinheit des vermahlenen Gemisches einer spezifischen Oberfläche nach Blaine von 4000 bis 6500 cm2/g entspricht.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Feinheit des Anhydritpulvers einer spezifischen Oberfläche nach Blaine von 2500 bis 15000 cm2/g entspricht.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinheit des Anhydritpulvers einer spezifischen Oberfläche nach Blaine von 5000 bis 10000 cm2/g entspricht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Feinheit des Anhydritpulvers, das mit dem vermahlenen Gemisch vermengt wird, erniedrigt, wenn die Feinheit des vermahlenen Gemisches abnimmt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß X Fluor ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines extrem rasch härtenden Portland-Zeinents aus einem Klinker, welcher als Hauptmineralien Calciumhalogenaluminat mit der Formel
45
Il CaO- 7Al2O3 -CaX2
(nachstehend als C11A7 · CaX2 abgekürzt), worin X Halogen ist, eine feste Lösung von 3CaO-SiO2 (nachstehend als C3S abgekürzt), eine feste Lösung von 2CaO-SiO2 (nachstehend als C2S abgekürzt) und eine feste Eisen(II)-Lösung aus
2CaO · Fe2O3 — 6CaO · 2 Al8O3 · Fe2O,
(nachstehend als C4AF abgekürzt) enthält.
Ein Klinker, welcher ais hydraulische Mineralien C11A7 · CaX2 und mindestens eines von C3S, C2S und C4AF enthält, wird hergestellt, indem Rohgemische von kieselsäurehaltigen Materialien, aluminiumoxidhaltigen Materialien, kalkhaltigen Materialien und einer geringen Menge einer Halogenverbindung, wie einem Fluorid oder Calciumchlorid, gebrannt werden. Da der Klinker extrem aktive hydraulische Mineralien von CnA7 · CaX2 enthält, erfolgt die Hydratisierung nur dieses Klinkerpulvers zu schnell, als daß sowohl in der Anfangs- als auch in der späteren Stufe erheblich hohe Festigkeiten ausgebildet würden. Es ist schon festgestellt worden, daß bei Zusatz von Anhydrit (oder Anhydritgips) und/oder Hemihydrat (oder Hemihydratgips) oder Gips und einem oder mehreren der Sulfate, Nitrate und Chloride von Kalium, Natrium, Magnesium, Calcium, Aluminium und Ammonium (mit Ausschluß von Gips), von Zucker, von Natriumhydrogencarbonat, wasserlöslichen Phosphaten, aliphatischen Carbonsäuren, Silicofluoriden, Natriumsilikat, Ligninsulfonat, höheren Alkoholestern von Schwefelsäure und Alkylsulfonate! die Abbindezeit eines auf diese Weise erhaltenen Zements erheblich verzögert wird und daß die Mörtelfestigkeit des Zements sowohl in den frühen als auch in den späteren Stufen gegenüber derjenigen des erstgenannten Zements verbessert wird.
Ein auf diese Weise hergestellter Zement hat jedoch verschiedene Nachteile, wie sie beispielsweise in den folgenden Tabellen (Tabellen 1 und 2) zusammengestellt sind. Ein solcher Nachteil ist beispielsweise die Tatsache, daß, obwohl bei Temperaturen oberhalb 2OX die Anfangsabhärtezeit geeignet ist und die Festigkeit des Mörtels sich in den frühen und späteren Stufen gewünscht entwickelt, bei Temperaturen unterhalb 200C die Abbindezeit extrem langsam ist und daß sie sich in der frühen Stufe nicht ausbildet oder daß sie sich in allen späteren Stufen nicht ausbildet.
In Tabelle 1 wird der Gehalt von Anhydrit und von Additiven in Zementen angegeben, die zu Versuchszwecken nach dom obengenannten Herstellungsverfahren hergestellt wurden. Die Tabelle 2-1 und die Tabelle 2-2 zeigen die Abbindezeit und die Druckfestigkeit von Mörteln aus diesen Zementen.
Nr.
Nr.
Nr.
geben
Nr.
Nr.
Klinker
Anhydrit
85,0
85,0
85,0
85,0
85,0
85,0
85,0
85,0
80,0
82,45
85,0
80,6
14,0 i2,0 14,0 12,0 14,0 12,0 14,0 12,0 13,0 14.55
15,0 14,0
Additive 1,0 Spezifische Ober
3,0 fläche nach Biaine
1,0 des Zements
3,0 cmVg
Hemihydrat 1,0 5480
Hemihydrat 3,0 5530
Anhydrit 1,0 5410
Anhydrit 3,0 5600
Hemihydrat 7,0 4400
Hemihydrat 2,0 5660
Anhydrit 5370
Anhydrit 1,0 5420
Kalkstein 5450
Kalkstein
Wasserfreies Natrium
sulfat 5420
5350
4,4
5480
Kalkstein
Wasserfreies Natriumsulfat 1,0
Zementproben wurden auf folgende Weise hergestellt:
1 und 2· Hemihydrat mit 5200 cm:/g (Biaine) und Anhydrit mit 8000 cnv/g (Biaine) wurden zu „ .
3 und 4· Anhydrit mit 14 500 cmVg (Biaine) und Anhydrit mit 8000 cm2/g (Biaine) wurden zu gepulvertem
5 bis 8· Anhydrit mit 8000 cmVg (Biaine) wird zu einem vermahlenen Gemisch von Hemihydrat oder Anhydrit
und Klinker ge
9 bis 10- Anhydrit und Kalkstein oder Kalkstein und wasserfreies Nairiumsulfat werden zu Klinker gegeben und vermählen. 11 bis 12: Getrennt vermahlener Anhydrit, Kalkstein und wasserfreies Natriumsulfat werden vermischt.
Tabelle 2-1
Probe Abbinde-Nr. zeit
Testtemperatur 5"C Abbinde- Testtemperatur 10 C
Druckfestigkeit des Mörtels (kg/cm2) Zcit Druckfestigkeit des Mörtels (kg/cm2)
Anfang/Ende 2 h 3 h 6 h 1 Tag 3 Tage 28 Tage Anfang/Ende 2 h 3 h 6 h ITag 3 Tage 28 Tage
(min)
-
Tabelle 2-2
— 11
75 21 48
204 195 190
20S 202
25 10
61
80
90 41—62
190—330
49—71
220—340
68—97
235—390
58—70
191—200
40—59
60—72
80
81
69
77
45
31
92
85
170
11
144
186
167
19
180
202
256
86
202
70
250
44
210
120
H
14
268
278
294 262 303 295 321 202 306 291 105 102 303 348
Probe Abbindezeit Testtemperatur 200C
Nf· Druckfestigkeit des Mörtels (kn,'cn
Anfang/Ende 2 h 3 h 1 Tag 3 Tage
(min)
Abbindezeit Testtemperatur 30 C
Druckfestigkeit des Mörtels (kg/cm2) Tage Anfang/Ende 2 h 3 h ITag 3 Tage 28 Tage (min)
13—20
27—37
16—21
25—33
23—32
29—40
19—29
26—35
29-41
34—40
26—32
30—41
60
48
49
32
80
79
78
69
68
72
65
58
94
92
71
102
98
110
102
104
102
112
98
100
206
201
189
212
196
219
202
227
229
214
209
206
259
261
223
243
240
276
254
277
312
294
261
271
413
422
398
412
421
419
407
426
459
428
412
439 21—29
26—34
20—29
27—39
24—29
27—38
23—31
29-41
27—33
28—36
23—30
29-37
69
71
68
59
59
48
64
71
59
68
64
55
114
118
121
114
118
106
124
119
116
111
112
114
221
223
203
214
218
221
216
208
228
214
210
209
321
330
310
309
311
3Ü2
314
309
359
312
330
352
424
435
411
433
430
428
426
414
478
431
420
448
Bei der Testtemperatur von
liehen Proben als Verzögerer
3O0C wurde Zitronensäure in einer gegeben.
Menge von 0,2 Gewichtsprozent, bezogen auf den Zement, zu samt-
Die Tabellen 1 und 2 zeigen, daß die Abbindezeit dieser Zemente geeignet war und daß sich die Festigkeiten der Mörtel sowohl bei 20 als auch bei 30° C erheblich entwickelten. Die Tabellen zeigen aber auch, daß bei den niedrigeren Temperaturen von 5 und 100C die Abbindezeit extrem verlängert wurde und daß die Früh-Festigkeit der Mörtel niedrig war oder sich nicht entwickelte und daß die Später-Festigkeit der Mörtel sich ebenfalls nicht zufriedenstellend entwickelte. Es wurde weiter beobachtet, daß diese charakteristischen Eigenschaften, wie in den Proben Nr. 1 bis 8 gezeigt, nicht verbessert werden konnten, wenn die Menge des Hemihydrate oder des Anhydrits, die als Verzögerer zugesetzt wurden, vermindert wurde oder wenn man, wie bei der Probe 11, in Abwesenheit dieser Stoffe arbeitete.
Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines modifizierten, extrem rasch härtenden Portland-Zements zur Verfügung zu stellen, dessen Mörtel-Abbindezeit selbst bei niedriger Temperatur geeignet ist und dessen Druckfestigkeit sich in der frühen und in der späteren Stufe durch einen weiten Temperaturbereich von niedrigen zu hohen Temperaturen zufriedenstellend entwickelt.
Gemäß der Erfindung wird daher ein modifizierter Portland-Zement durch ein Verfahren hergestellt, bei welchem ein Gemisch eines Carbonats von Calcium, Natrium, Kalium oder Magnesium oder ein Gemisch des Carbonats und eines Sulfats von Natrium, Kalium, Aluminium oder Magnesium mit einem Klinker, welcher CnA7 · CaX2 enthält, vermählen wird und bei welchem zu dem resultierenden pulverförmigen Gemisch Anhydrit-Pulver zugesetzt wird.
ίο Die Erfindung soll an Hand der Ziiichnung näher erläutert werden.
Die F i g. 1 und 2 zeigen die Beziehung zwischen der Feinheit des erfindungsgemäß hergestellten Zements und der Abbindezeit und der Druckfestigkeit der daraus hergestellten Mörtel.
Die Ergebnisse von Versuchen, welche unter Verwendung eines Klinkers derselben Zusammensetzung wie im obigen Versuch
'C11A7-CaF2 24% C3S 49%)
vorgenommen wurden, sind in den Tabellen 3 und 4 gezeigt.
Tabelle 3
Probe Mischverhältnis (Gewichtsprozent) Additive 5,0 Spezifische Ober
Nr. Klinker Anhydrit 4,4 fläche nach Blaine
des Zements
Calciumcarbonat 4,4 cm'/g
1 80,0 15,0 Kalkstein 5520
2 80,6 15,0 Kalkstein 1,0 5410
3 80,6 14,0 Wasserfreies Natrium 4,0
sulfat
Calciumcarbonat 5590
4 81,0 15,0 5470
Tabelle 4-1
Probe Abbindezeit Testtemperatur 5°C Nr· Druckfestigkeit des Mörtels (kg/cm1)
Anfang/ 2 h 3 h 6 h
Ende
(min)
Abbindezeit Test temperatur 100C Druckfestigkeit des Mörtels (kg/cm!)
1 Tag 3 Tage 28 Tage Anfang/ 2 h 3 h 6 h 1 Tag 3 Tage 28 Tage
Ende
(min)
1 60—71 35 Probe Abbindezeit Anfang/Ende 77 144 240 309 432 !Tag 35-44 42 112 164 3h 240 321 3 Tage 442
2 59—69 34 Nr. (min) 80 152 258 325 455 31—39 49 110 177 248 335 439
3 58—75 39 89 153 260 330 561 ; 3 Tage 28 32—39 51 112 186 259 339 462
4 60—72 30 71 149 251 307 437 33—42 42 109 166 255 330 458
Tabelle 4-2
Testtemperatur : 20° C Abbindezeit Testtemperatur 300C
Druckfestigkeit des Mörtels (kg/cm2) Druckfestigkeit des Mörtels (kg/cm «)
2h 3h 2h ITag 28 Tage
Tage Anfang/Ende
(min)
1 21—29 78 115 230 319 458 26—35
2 23—35 83 120 232 312 462 27—34
3 24—32 95 124 242 320 470 25—33
4 23—32 86 121 238 315 466 26—33
132 221 369 459
144 225 352 468
145 232 390 494
136 221 378 482
Bei der Testtemperatur von 200C wurde Zitronensäure in einer Menge von 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf den Zement zu den Proben als Verzögerer zugegeben. '
Aus den Ergebnissen der Tabellen 3 und 4 wird ersichtlich, daß ein erfindungsgemäß hergestellter Zement sowohl bei 10 als auch bei 5 C eine hohe Früh-Abbindefestigkeit zeigt und daß bei Temperaturen von 20 und 30cC die Zugabe eines Verzögerers eine normale Abbindezeit und Anfangsfestigkeit ergibt. Es wird auch ersichtlich, daß der erfindungsgemäß hergestellte Zement am Ende der Zeitspanne von 3 Tagen eine erheblich höhere Druckfestigkeit zeigt als die früheren Versuche im Temperaturbereich von 5 bis 30cC und ein Zement, welcher hergestellt worden ist, indem Kalk und wasserfreies Natriumsulfat getrennt vermählen werden, wie bei der Probe Nr. 12 der Tabellen 1 und 2 der Fall ist.
Der Grund, warum der erfindungsgemäß hergestellte Zement bei niedrigen Temperaturen eine ausgezeichnete Früh-Festigkeit zeigt und warum die Festigkeit in der späteren Stufe erheblich erhöht ist. ist vermutlich auf folgendes zurückzuführen. Wenn der Klinker mit den Additiven vermischt wird, welche aus einem Carbonat oder einem Carbonat und einem Sulfat bestehen, und wenn damit eine Vermahlung erfolgt, dann wird nicht nur die Teilchenverteilung der gemahlenen Klinkerteilchen innerhalb eines engen Bereiches durch die Gegenwart von Additiven eingestellt, sondern die Klinkerteilchen und die Additive werden auch in dem vermahlenen Material homogen gemischt. Als Ergebnis nimmt daher, wenn mit einem Zement, der durch Mischen des oben gemahlenen Materials mit pulverigem Anhydrit erhalten worden ist, der Hydratisierungstest durchgeführt wird, die Geschwindigkeit der Auflösung des Klinkers in die flüssige Phase selbst bei niedrigen Temperaturen, wie Raumtemperatur, zu, so daß die Geschwindigkeit der Auflösung in die flüssige Phase des Klinkers und des Anhydrits angemessen ist, um Hydratisierungsmineralien, z. B. Calciumsulfoaluminat, zu ergeben, und wobei die Hydratisierung beschleunigt wird.
ίο Bei den Proben Nr. 9 und 10 der Tabellen 1 und 2 wird ein Gemisch von Klinker und Anhydrit oder von Klinker, Kalk und wasserfreiem Natriumsulfat gemahlen, doch wird angenommen, wenn Anhydrit in diesem Falle selektiv übermahlen ist und wenn die Hydratisierung bei dem auf diese Weise erhaltenen Zement untersucht wird, daß die Auflösungsgeschwindigkeit des Anhydrits in die flüssige Phase bei niedrigeren Temperaturen extrem schneller wird als im Falle des Klinkers und daß die Hydratisierung verlangsamt wird.
Die Versuchsergebnisse werden nachfolgend hinsichtlich der Beziehung zwischen der Feinheit des Zements, der erfindungsgemäß hergestellt worden ist, und der Abbindezeit und der Druckfestigkeit erläutert. In den Tabellen 5 und 6 sind die chemische und die mineralische Zusammensetzung des Klinkers und die chemische Zusammensetzung des Gips, die bei den Versuchen verwendet wurden, zusammengestellt.
Tabelle 5
Chemische Zusammensetzung (Gewichtsprozent)
AUO,
Fe2On
CaO
SO3 Gesamt
Mineralische Zusammensetzung
(Gewichtsprozent) CnA7 CaF, C3S
14,1 2,5
Tabelle 6
62,3
1,0 1,2
98,1
Glühvcrlust, % SiO2 + R2O3,
21,1
CaO, SOä, %
1,9
31,8 44,8
51
Insgesamt, °/o
99,6
Der bei diesem Test verwendete Anhydrit wird hergestellt, indem Gips mit der chemischen Zusammensetzung gemäß Tabelle 6 bei einer Temperatur von 9500C eine Stunde in einem elektrischen Ofen gebrannt wird. Die spezifische Oberfläche beträgt 8000 cm2/g (Blaine).
Der Test wurde mit einem Zement durchgeführt, welcher durch Vermählen des Klinkers, von Kalk (Reinheit 98%) und wasserfreiem Natriumsulfat in einem Gewichtsverhältnis von 94: 5: 1 zu verschiedenen Feinheiten und durch Zugabe des gepulverten Anhydrits zu dem resultierenden Gemisch in einer solchen Menge hergestellt worden war, daß das Gewichtsverhältnis A12O3/SO3 in dem auf diese Weise erhaltenen Zement 1.0 betrug. Die Druckfestigkeit des Mörtels bei einer Temperatur von 10°C wurde (nach der Testmethode JIS R 5201, die auch auf die unten angegebenen Druckfestigkeitstests Anwendung fand) bestimmt. Auch die Bestimmung der Abbindezeit des Mörtels (Zement: Standardsand =-- 1 : 2. Wasser/Zcmcnt-Verhältnis 0,55) sowie die Bestimmung des Früh- und Endhärtens des Zements erfolgten nach der JlS-Norm R 5201. nämlich der Testmethode für das Pastenabbinden.
Die F i g. 1 und 2 zeigen, daß bei einer Mischtemperatur von 10" C spezifische Oberflächen vor oberhalb 5000 cm2/g (Blaine) ein plötzliches rasche; Abbinden und eine hohe Früh-Festigkeit ergaben Der Grund hierfür liegt darin, daß bei einer spezi fischen Oberfläche des Klinkerpulvers unterhall 5000cm2/g der Kalk selektiver als der Klinker ge mahlen wird, was selbst dann zutrifft, wenn die Fein heit des gemahlenen Materials unterhalb 5000 cm2;':
liegt, wobei die Feinheit des Klinkers gering ist um daher die Auflösungsgeschwindigkeit des Klinkers i die flüssige Phase erheblich langsamer ist als diejenig des Anhydrits. Im Ergebnis wird daher die EntwicV lung der Früh- und Spät-Festigkeit verlangsamt. Wen dagegen die spezifische Oberfläche des Klinkerpulvei oberhalb 5000 cm2/g liegt, dann wird in dem Maß, wi die Feinheit des Klinkers auch groß wird, die Au lösungsgeschwindigkeit des Klinkers im Gleichgcwicl
509 551/2:
mit derjenigen des Anhydrits, so daß sie ausreichen, um Hydratisierungsmineralien zu ergeben, wodurch sich die Früh- und die Spät-Festigkeit zufriedenstellend entwickeln.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines rasch härtenden Portland-Zements aus Klinker, welcher ein Calciumhalogenaluminat mit der Formel CnA7 · CaX2 und mindestens ein Material aus der Gruppe C3S, C2S und QAF umfaßt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Additiv, bestehend aus mindestens einem Carbonat von Calcium, Natrium, Kalium und Magnesium oder einem Gemisch des Carbonats und mindestens eines Sulfats von Natrium, Kalium, Aluminium, zusetzt und daß man zu dem gemahlenen Gemisch feingepulverten Anhydrit in einer solchen Menge gibt, daß das Gewichtsverhältnis von A12O3/SO3 in dem auf diese Weise hergestellten Zement 0,6 bis 1,8 beträgt.
Die vorliegende Erfindung wird auf einen Klinker angewendet, der 5 bis 60% CnA7 · CaX2 enthält. Die Feinheit des vermahlenen Gemisches von Klinker und Additiven liegt geeigneterweise im Bereich von 2500 bis 85OOcm'2/g (Blaine), vorzugsweise 4000 bis 6500cm2/g (Blaine). Es ist vorzuziehen, einen Anhydrit zu verwenden, der durch Brennen von Gips bei ungefähr 950°C hergestellt worden ist. Seine Feinheit liegt geeigneterweise im Bereich von 2500 bis 15000 liegt geeigneterweise im Bereich von 2500 bis 15000 cm2/g (Blaine). vorzugsweise im Bereich von 5000 bis 10000 cm2/g (Blaine). Es ist auch vorzuziehen, im Falle, daß die Feinheit des vermahlenen Klinkers und der Additive gering ist, einen Anhydrit mit niedriger Feinheit zuzumischen. Es ist weiter vorzuziehen, die Temperaturen, bei welchen der Zement erhärtet, in dem Maß zu erniedrigen, wie der Zement feiner ist. Wenn beispielsweise ein Zement hergestellt wird, indem Klinker, Kalk und wasserfreies Natriumsulfat im Gewichtsverhältnis von 95:4:1 vermischt werden, gemahlen werden und sodann ein Anhydrit zugegeben wird, der durch Brennen eines Nebenprodukt-Gipses erhalten worden ist. welcher aus einer Naßverfahren-Phosphorsäure bei 950 C hergestellt worden ist, dann soll Anhydrit mit 8000 cm2/g (Blaine) zugesetzt werden, wenn die I einheit des gemahlenen Gemisches 5000Cm2Zg beträgt, und ein Anhydrit zugegeben werden mit oberhalb 8000cm2,g (Blaine), wenn das gemahlene Gemisch oberhalb 5OOOcm2/g (Blaine) isl.
Beim Verfahren der Erfindung liegt die Menge des Carbonats von Calcium, Kalium und/oder Magnesium usw., die dem Klinker zugesetzt wird, im Bereich von 1 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf den Klinker. Diejenige des Sulfats von Natrium, Kalium, Aluminium und/oder Magnesium beträgt 0,1 bis 7 Gewichtsprozent, bezogen auf SO3. Additive unter der
Tabelle 7
unteren Grenze des obigen Werts haben keinen Einfluß. Mengen oberhalb der oberen Grenze sind nicht vorzuziehen, da hierdurch die Festigkeit des Zements vermindert wird. Innerhalb des angegebenen Bereiches nimmt die Abbindefestigkeit in dem Maße zu, wie die Menge der Additive erhöht wird. Es ist jedoch vorzuziehen, die Menge der Additive entsprechend einem C11A7 · CaXjj-Gehalt im Klinker einzustellen.
Bei der Durchführung der Frfinduiig kann Anhydritpulver dem gemahlenen Klinker nach einer der folgenden Weisen zugesetzt werden. Bei einer Methode wird Anhydrit gesondert bis zu einer bestimmten Feinheit gemahlen und mit dem pulverförmigen Gemisch von Klinker und einem Carbonat oder von Klinker, einem Carbonat und einem Sulfat, welches bis zu einer bestimmten Feinheit in einer Mühle vermählen worden ist, vermischt. Bei einer anderen Methode werden rohe Körner von Anhydrit zu einer Mühle gegeben, bevor das pulverförmige Gemisch von Klinker und einem Carbonat oder von Klinker, einem Carbonat und einem Sulfat bis zu einer bestimmten Feinheit gemahlen wird, so daß das vermahlcne Klinkergemisch und der Anhydrit am Mühlenauslaß mit der gewünschten Feinheit erhalten werden.
Es ist auch möglich, das Mahlen zu beschleunigen, indem man das gleiche Mahlhilfsmittel verwendet, wie es beim Mahlen von herkömmlichem Portlandzement-Klinker verwendet wird.
Es ist weiterhin möglich, einen Zement herzustellen, der bei niedrigen Temperaturen erhärtet, indem man ein Gemisch eines herkömmlichen Portland-Zement-Klinkcrs und des erfindungsgemäß verwendeten Klinkers vermahlt und sodann hierzu Anhydrit zumischt.
Gemäß der Erfindung kann eine kontrollierte Abbindezeit und eine hohe Früh-Festigkcitsentwicklung, die bislang als nicht erreichbar angesehen wurde, duren einen weiten Temperaturbereich von hohen bis niedrigen Temperaturen (wobei bei hohen Temperaturen Verzögerer, wie Zitronensäure, verwendet werden sollten) erhalten werden. Die Festigkeit in der späteren Stufe ist erheblich verbessert, und aus dem Zemen kann ein Mörtel und ein Beton mit ausgezeichneter Vcrarbeitbarkeit hergestellt werden. 45
Beispiel 1
Ein Gemisch von rotem Bauxit, Ton. gebrannten! Kalk, Fluorit und einer geringen Menge von Oipwurde vermählen, gemischt und unter Druck verformt. Es wurde bei Temperaturen von 1260 Di. 135UC gebrannt, so daß ein Klinker erhalten wurde, dessen chemische und mineralische Zusammensetzuni in Tabelle 7 gezeigt wird.
Chemische Zusammensetzung (Gewichtsprozent)
SiO2 AI2O3 Fe2O, CaO
Insgesamt
.Mineralische Zusammensetzung (Gewichtsprozent)
C11A, · CaF.
13,5
2,1
63,4
Ecmahlcn-
1.2 97,4
23
56
Tabelle 8
Glühvcrlust, %
SiO2 I R2O3, % CaO, %
SO3, %
Insgesamt, %
2,7
34,4
0,32
99,3
Us wurden verschiedene Zemente hergestellt, indem zu dem Klinker Dolomit, Kalk und wasserfreies Natriumsulfat in den in Tabelle 9 angegebenen Mengen zugemischt wurden, das resultierende Gemisch zu den in Tabelle 9 angegebenen Feinheiten in einer offenen Krcislauf-Dreikammer-Mühle mit einem Durchmesser von 2 m und einer Länge von 14 m vermählen wurde und indem Anhydritgips, hergestellt wie oben beschrieben, in den in Tabelle 9 angegebenen
Mengen zugemischt wurde. In dem erhaltenen Zemeni
ίο wurden die Abbindezeit und die Druckfestigkeit de!
Mörtels bei verschiedenen Temperaturen gemessen Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 9 zu sammengestellt. Tabelle 9 enthält zu Vergleichs zwecken ein Versuchsergebnis mit einem Zement, de nach der Methode der Tabelle 1, Nr. 3 und 4, herge stellt worden ist.
Tabelle 9 Methode Mischverhältnis des Zements Dolomit Anhydrit,
zuge
geben
nach dem
Mahlen
ClCS
Spezi Abbinde Abbindc- Druckfestigkeit des 2) 6h Mörtels 3
Tage
28
Tage
Nr. (Gewichtsprozent) Klinkers fische tem zeit des (kg/cm 3 h
Vermahlene Materi
alien
Klinker Additive
4,4 Ober
fläche
nach
BIaine
der ver-
mahlenen
peratur
des
Mörtels
Mörtels
Anfangi
2 h 152 1
Tag
306 448
Mate
rialien
( C) Ende
(min)
71 166 328 452
Kalkstein 15 5 60—71 38 103 188 229 304 465
10 37—44 40 121 195 248 36S 471
80,6 4,4 5130 20 23—31 78 131 161 221 331 470
1 GO 30 24—29 81 80 171 222 341 480
•α
C
15 5 56—67 40 118 198 255 312 488
UJ Kalkstein 10 30—39 51 121 201 258 382 490
80-6 4,4 5070 20 23—30 89 133 231
2 TJ Wasser 30 25—30 90 160 242 335 468
ca freies 90 188 338 460
■■rz
£
Natrium 14 5 60—72 37 110 192 260 320 471
bo sulfat 10 32—12 49 128 260
80,6 1,0 5110 20 26—32 90 244
3
200 390 497
keine 141 99 281
30 23—30 93 90 238 282 401
15 5 38 152 30 251 408
XJ ο § 10 45—60 90 105 195 312 412
85 5020 20 23—42 60 110 206
4 ^ üi2 £ 30 26—38 71 220
Bei der Tcstlcmpcratur von 20 und 30 1C bei den Versuchen 1 bis 3 wurden 0,75 bzw. 1,5% Zitronensäure als Verzögerer in d Mischwasser aufgeschmolzen. Bei 20 und 30"C beim Versuch Nr. 4 wurde Zitronensäure in einer Menge von 1,0 und 2,0% des Zemc als Verzögerer zugesetzt.
Beispiel 2
Zementklinker mit einer Zusammensetzung gemäß Tabelle 10, hergestellt unter Verwendung der gleichen Materialien wie im Beispiel 1, rasch härtender Portland-Zemcnt-Klinkcr mit einer Zusammensetzung gemül.i Tabelle 11 und Magnesiumcarbonat oder Kalk und wasserfreies Natriumsulfat wurden vermischt,
unter Verwendung der gleichen Mühle wie im B spiel 1 zu der in Tabelle 12 angegebenen Feinheit ν mahlen, worauf zu dem resultierenden Gemisch ι Anhydrit gegeben wurde, welcher aus Gips mit c Zusammensetzung gemäß Tabelle 8 hergestellt wore war. Die zugegebenen Mengen sind in der Tabelle angegeben. Bei verschiedenen Temperaturen wurc bei diesem Zement die Abbindezeit und die Drui festigkeit bestimmt.
13
Tabelle 10
Chemische Zusammensetzung (Gewichtsprozent)
11,2
Al2O3
23,9
Fe2O3
CaO
2,9 57,9
1,8
14
Insgesamt
97,7
Mineralische
Zusammensetzung
(Gewichtsprozent)
C11A7 ■ CaF. C3S
31
Tabelle 11
SiO1, %
Al2O3, % Fe2O3,
CaO, %
MgO,
Insgesamt,
5,4
67,0
1,5
98,2
Tabelle 12
Nr. Mischverhältnis (Gewichtsprozent) Vermah.ene Materialien
Rasch Klinker, Additive härtender enthaltend Klinker C11A7-CiF2 An- Feinheit Abbinde- Abbinde- Druckfestigkeit des Mörtels (kg/cm-)
1^* £-£n iSTdeSLS 2h 3h 6h > T^age 28Tage
Materials Mörtels
cm Vg (0C) Anfang/Ende 14
(Blaine) 5 (min) 20
10 75—90 44
20 42—52 48
5210 30 33-40 15
5 20—28 23
10 77—95 52
5180 20 45—55 55
30 31—45
21—29
1 39,6 40,0
Magnesium-
carbonat
4,4
2 38,6
40,0
Kalkstein
4,4
Wasserfreies
Natriumsulfat
1,0
48 82 225 330 462
51 95 235 321 470
85 142 255 331 472
86 155 254 345 475
44 93 231 312 452
78 121 242 345 490
92 149 260 342 510
152 260 350 512
Bei der Testtemperatur von 30° C wurde 0,5% Zitronensäure als Verzögerer zugesetzt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines rasch härtenden Portland-Zements, der aus einem Klinker besteht, welcher ein Calciumhalogenaluminat mit der Formel
HCaO-TAl2O3-CaX2
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT328944B (de) * 1972-12-11 1976-04-12 Oesterr Amerikan Magnesit Verfahren zur herstellung von zementgebundenen formkorpern, insbesondere von leichtbauplatten
JPS5225449A (en) * 1975-08-20 1977-02-25 Onoda Cement Co Ltd Material to solidify sixvalent chromium containing slag or waste water
US4319927A (en) * 1980-05-07 1982-03-16 The Flintkote Company Portland-type cements
US4828620A (en) * 1987-08-27 1989-05-09 Southwest Research Institute Calcination of calcium carbonate and blend therefor
US5086850A (en) * 1991-01-08 1992-02-11 Halliburton Company Well bore drilling direction changing method
US5123487A (en) * 1991-01-08 1992-06-23 Halliburton Services Repairing leaks in casings
US5121795A (en) * 1991-01-08 1992-06-16 Halliburton Company Squeeze cementing
US5127473A (en) * 1991-01-08 1992-07-07 Halliburton Services Repair of microannuli and cement sheath
US5125455A (en) * 1991-01-08 1992-06-30 Halliburton Services Primary cementing
US5238064A (en) * 1991-01-08 1993-08-24 Halliburton Company Squeeze cementing
DK49592D0 (da) * 1992-04-13 1992-04-13 Aalborg Portland As Cementkomposition
US5582670A (en) * 1992-08-11 1996-12-10 E. Khashoggi Industries Methods for the manufacture of sheets having a highly inorganically filled organic polymer matrix
US5453310A (en) * 1992-08-11 1995-09-26 E. Khashoggi Industries Cementitious materials for use in packaging containers and their methods of manufacture
US5851634A (en) * 1992-08-11 1998-12-22 E. Khashoggi Industries Hinges for highly inorganically filled composite materials
US5631097A (en) * 1992-08-11 1997-05-20 E. Khashoggi Industries Laminate insulation barriers having a cementitious structural matrix and methods for their manufacture
US5720913A (en) * 1992-08-11 1998-02-24 E. Khashoggi Industries Methods for manufacturing sheets from hydraulically settable compositions
US5641584A (en) * 1992-08-11 1997-06-24 E. Khashoggi Industries Highly insulative cementitious matrices and methods for their manufacture
NZ255666A (en) * 1992-08-11 1997-04-24 Khashoggi E Ind Food/drink containers formed from a hydraulically settable binder, water and a rheology-modifying agent
US5830548A (en) * 1992-08-11 1998-11-03 E. Khashoggi Industries, Llc Articles of manufacture and methods for manufacturing laminate structures including inorganically filled sheets
CA2110658A1 (en) * 1992-12-16 1994-06-17 Theodor A. Burge Thixotroping and set-accelerating additive for mixtures containing a hydraulic binder, process using the additive, apparatus for preparing the mixtures containing a hydraulic binder as well as the additive
US5543186A (en) * 1993-02-17 1996-08-06 E. Khashoggi Industries Sealable liquid-tight, thin-walled containers made from hydraulically settable materials
US5738921A (en) * 1993-08-10 1998-04-14 E. Khashoggi Industries, Llc Compositions and methods for manufacturing sealable, liquid-tight containers comprising an inorganically filled matrix
CA2177298C (en) * 1996-05-24 2009-04-07 Henghu Sun Systematic method for making shotcrete and the like cementitious compositions and such compositions
IT1283165B1 (it) * 1996-07-17 1998-04-07 Italcementi Spa Cemento rapido contenente clinker a base di fluoroalluminato di calcio miscelato con calce
CA2353830A1 (en) 1998-12-08 2000-06-15 William J. Mcnulty, Jr. Inorganic cementitious material
MXPA03011064A (es) * 2003-12-02 2004-04-28 Grupo Cementos De Chihuahua S Composiciones cementantes que contienen anhidrita y procedimientos para su fabricacion.
GB2418914B (en) 2004-10-08 2008-11-26 Electromagnetic Geoservices As Controlled deterioration of non-reinforced concrete anchors
CN104045254A (zh) * 2005-06-02 2014-09-17 格雷斯公司 源自生物质的助磨剂
WO2007014168A2 (en) * 2005-07-25 2007-02-01 Dennis Andrew C Magnesium cementitious composition
EP2594336A1 (de) * 2011-11-21 2013-05-22 Helmut Schirmbrand Verfahren und Vorrichtung zum Zerkleinern von mineralischen Stoffen sowie mineralischer Stoff
CN107640920B (zh) * 2017-10-08 2020-04-03 山西黄河新型化工有限公司 一种水溶性速凝剂及其制备方法
CN110436801B (zh) * 2019-09-11 2021-05-28 中国中材国际工程股份有限公司 一种高抗折复合硅酸盐水泥及制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE755427A (fr) * 1969-08-28 1971-02-01 Nihon Cement Procede de fabrication de ciments atteignant rapidement une tres haute resistance
US3628973A (en) * 1970-11-20 1971-12-21 Ass Portland Cement Modified portland cement and process

Also Published As

Publication number Publication date
JPS4858022A (de) 1973-08-15
JPS5215610B2 (de) 1977-05-02
FR2163094A5 (de) 1973-07-20
GB1377700A (en) 1974-12-18
CH553136A (fr) 1974-08-30
DE2257531A1 (de) 1973-06-07
IT973731B (it) 1974-06-10
US3819389A (en) 1974-06-25
AU4912872A (en) 1974-06-06

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