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Zement bzw. Zementbeton und Verfahren zu ihrer Herstellung Die isomer
weiter fortschreitende Industrialisierung des Bauwesens, die Notwendigkeit, auch
im Winter zu bauen und der Wunsch nach kürzeren Bauzeiten lassen es erstrebenswert
erscheinen, die Erhärtungsgeschwindigkeit des Betons wesentlich zu steigern. Eine
solche Steigerung läßt sich derzeit auf sehr verschiedenen Wegen erzielen. Beispielsweise
wurden von der Zementindustrie schon vor längerer Zeit rasch erhärtende Zemente
wie Portlandzemente der Güteklasse Z 375 und Z 475 entwickelt,
die
sich vom Normalzement durch eine größere Mahlfeinhewl, eventuell auch einen höheren
Trikalziumsilikatgehalt (höheren Kalkstandard) unterscheiden. Eine Steigerung der
Erhärtungsgeschwindigkeit läßt sich ferner durch Anwärmen der Betonausgangsstoffe,
insbesondere des Wassers, vor dem Mischen des Betons, durch Wärmezufuhr während
des Mischens, z.B. beim sogenann-ten Dampfmischen oder während bzw nach dem Einbringen
des Betons in die Schalung, z.B. bei der Niederdruck- oder Hochdruckdampfbehandlung,
erzielen. Man hat auch versucht, die Erhärtungsgeschwindigkeit durch Verwendung
von Betonzusatzmitteln zu steigern und dabei insbesondere gute Erfolge mit Kalzlumchl-orid
erzielt. Der Zusatz von Kalziumchlorid zu Beton wurde jedoch in'jüngster Vergangenheit
in fast allen Ländern verboten, weil Kalziumchlorid die Korrosionsgefahr von eventuell
in den Beton eingebetteten Stahleinlagen wesentlich erhöht. Chloridfreie erhärtungsbeschleunigende
Betonzusatzmittel konnten sich andererseits infolge ihrer sehr geringen Wirkung
bis heute nicht durchsetzen. Auch die übrigen bekannten und in den obigen Ausführungen
beschriebenen Maßnahmen zur Steigerung der Erhärtungsgeschwindigkeit sind für viele
Fälle noch nicht ausreichend und darüberhinaus meist mit erheblichen Unkosten und
Komplikationen für die Baustelle verbunden. Mit speziellen chloridfreien Betonzusatzmitteln
ist es allerdings gelungen, die Erhärtung -von Beton soweit zu beschleunigen, daß
dieser als Spritzbeton verwendet werden kann. Für allgemeine Bauzwecke können diese
Zusatzmittel jedoch nicht eingesetzt werden, weil un-ter anderem die Erhärtung sofort
einse-tzt und nicht genügend Zeit für das Mischen, Einbringen und Verdichten des
Betons verbleibt.
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Es wurde auch der Vorschlag gemacht, einen Zement einzusetzen, der
11 CaQ . 7 A1203 . CaX2 enthält, wobei X für Halogen steht.
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Neben dieser Komponente enthalten solche Zemente Zementbestandteile
üblicher
Zusarmmensetzung und gegebenenfalls Kalziumsulfat, z.B. Gips.
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Bei diesen Zementen zeigten sich im Gegensatz zu den Abbindeverhältnissen
bei üblichen Portlandzementen, d.h. Zementen ohne 11 CaO . 7 A1203 . CaX2, überraschender-
und unerwarteterweise häufig Störungen bei der Erhärtung und Festigkeitsentwicklung.
Die Zemente erstarrten zwar immer wie gewünschtmDc in 10 - 15 Minuten, die Festigkeitsentwicklung
kam jedoch dann manchmal abrupt zum Stillstand, so daß mit solchen Zementen hergestellte
Prüfkörper sich häufig erst nach einigen Tagen entformen ließen und auch nach 28
Tagen in ihrer Festigkeitsentwicklung weit hinter den Zementen üblicher Zusammensetzung
zurückblieben. Die Störungen traten völlig regellos auf, so daß eine zielsichere
Herstellung eines 11 CaO 7 A1203 . CaX2-hältigen Zementes nicht möglich war. Von
besonderer Bedeutung ist ferner, daß die Raumbeständigkeit dieser schlecht erhärtenden
11 CaO . 7 A1203 . CaX2-häl tigen Zemente meist außerordentlich unbefriedigend war.
Mörtelprismengemäß ONOCA B 3310 (W/Z = 0,60) mit diesem Zement wiesen bereits nach
einigen Tagen Wasserlagerung starke Risse auf bzw.
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waren vollständig zerfallen.
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Es zeigte sich nun, daß diese bei der Erhärtung auftretenden Störungen
besonders häufig und ausgeprägt waren bei 11 CaO . 7 A1203 . CaX2-hältigen Klinkern,
die gleichzeitig etwas schwächer gebrannt waren, d.h. etwas mehr ungebundenes Kalziumoxid
enthielten. Auch wurde das Auftreten der Störungen verstärkt durch Verwendung von
Dihydratgips oder Halbhydratgips statt Anhydrit bzw. durch Verwendung von dihydrat-
oder halbhydratreichen Gemengen aus Dihydrat-, Halbhydrat- und Anhydritgips. Bemerkenswert
ist ferner, daß die Störungen
beim Uberschreiten eines maximalen
Wertes für die Zusatzmenge des Kalziumsulfates, z.B. Gips, Halbhydrat- oder Anhydritgips,
schlagartig aufgetreten sind. Dieser maximale Wert schwankte je nach den Versuchsbedingungen
und ließ sich nicht vorhersagen. Er lag in der Regel unter der Zusatzmenge, die
aus Festigkeitsgründen wünschenswert gewesen wäre. Allgemein wurde nämlich die Festigkei-tsentwicklungg
insbesondere nach Ablauf der ersten Stunden der Erdärtung,rascher je höher die Zusatzmenge
von Kalziumsulfat gewählt war. Auch die Klinkerbeschaffenheit hatte-einen Einfluß
auf das Auftreten der Störungen. Es soll nochmals hervorgehoben werden, daß derartige
Störungen des Erhärtungsverlaufes bei Portlandzementen üblicher Zusammensetzung,
d.h. Portlandzementen ohne 11 CaO . 7 A1203 CaX2, bisher nicht beobachtet wie den
und daß bei Versuchen derartige Störungen durch Unterschiede in der Kalziumsulfatbeschaffenheit,
der Klinkerbeschaffenheit oder des Gehaltes an freiem CaO bzw. des Brenngrades auch
nicht festge-stellt werden konnten.
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Die dem später im einzelnen näher beschriebenen erfindungsgemäßen
Zement zugrundeliegenden und später im einzelnen beschriebenen Zusätze haben sich
bei Portlandzementen üblicher Zusammensetzung immer verkürzend oder verlängernd
auf die Erstarrungszeit ausgewirkt, währenddessen die Festigkeitsentwicklung insbesondere
in den ersten ein bis zwei Stunden der Erhärtung ünbeeinflußt blieb.
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Ziel der Erfindung ist ein Zement bzw. Zementbeton auf Basis von 11
CaO o 7 A1203 . CaX2-hältigem Klinker, der die erwähnten Nachteile nicht aufweist,
zielsicher herstellbar ist, für ein breites Einsatzgebiet verwendbar ist und eine
hohe Reproduzierbarkeit aufweist. Überraschenderweise zeigte sich nun, daß diese
Störungen bei der Erhärtung und
Festigkeitsentwicklung nicht auftreten,
wenn dem 11 CaO 7 Au203 CaX2-hältigen Zement Zusätze zugegeben werden, welche die
Kalziumionenkonzentration in der flüssigen Phase herabsetzen. Durch diese Zusätze,
die im Folgenden eingehend beschrieben werden sollen, wird ein geregelter Verlauf
der Hydratation erreicht und darüberhinaus die Qualität des oben angeführten Zementes
bzw. Betons noch wesentlich angehoben.
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Gegenstand der Erfindung ist daher ein Zement bzw. Zementbeton auf
Basis von 11 CaO . 7 A1203 . CaX2 enthaltendem Klinker, wobei X für Halogen steht,
gegebenenfalls zusätzlich Zement bzw. Klinker üblicher Zusammensetzung, beispielsweise
Portlandzement, und gegebenenfalls Anhydrit-, Halbhydrat- oder Dihydratgips, der
dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Verringerung von Störungen bei der Erhärtung
und Festigkeitsentwicklung mindestens ein, die Kalziumionenkonzentration in der
flüssigen Phase herabsetzender bzw. Kalziumionen-bindender Zusatz aus der Gruppe,
bestehend aus natürzeichen und künstlichen Puzzolanen, gegebenenfalls feinkörnigen
Hochofenschlacken, NaF, NaOH, Soda, Flußsäure, Kryolith, Aluminate, Aluminosulfate,
Borate, Phosphate, Chloride oder Nitrate des Natriums oder -Kaliums, Silikofluoride
des Natriums, Kaliums oder Magnesiums, NaHC03 und Wasserglas enthalten ist.
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Die erfindungsgemäß einzusetzenden Zusätze machen es möglich, als
Gipskomponente ein Gemenge aus Anhydrit-, Dihydrat- und Halbhydratgips einzusetzen,
wobei die Zusammensetzung dieses Gemenges innerhalb weiter Grenzen schwanken kann.
Es ist ferner möglich, nur Dihydratgips allein, wie bei normalem Portlandzement
üblich, zu verwenden. Auch die Beschaffenheit des 11 CaO . 7 A12O3 . CaX2-hältigen
Klinkers kann beträchtliche Schwankungen aufweisen, ohne daß eine Störung des Erhärtungsverlaufes
zu befürchten wäre, sofern der Zement neben dem
II CaO . 7 A1203
. CaX2-haltigen Klinker einen oder mehrere der erfindungsgemäßen Zusätze enthält,
Insbesondere ist es möglich, schwächer gebranaten oder weniger gelagerten 11 CaO
. 7 A1203 . CaX2-hältigen Klinker zu verwenden.
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Ein Vorteil der mit den erfindungsgemäßen Zusätzen versehenen Zemente
bzw. Betone liegt unter anderem darin; daß sie bei einer kurzfristigen Erhöhung
der Temperatur während der Erhärtung, wie sie beispielsweise bei einer Wärmebehandlung
gegeben ist, weit bessere Festigkeitsentwicklung zeigen als 11 CaO . 7 Al2O3 . CaX2-hältige
Zemente ohne die genannten Zusätzen. Auch bei einer Lagerung bei niedrigen Temperaturen,
d.h. um oder geringfügig über 0°GD bei denen die oben beschiiebenen Störungen im
Erhärtungsablauf von ll CaO e 7 Al>03 CaX2-hältigen Zementen besonders häufig
und ausgeprägt sind, haben die dem erfindungsgemäßen Zement zugrundeliegenden Zusätze
die Festigkeitsentwicklung sehr günstig beeinflußt.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Zemente besteht darin,daß
sie gegen die Einwirkung von Zuckern, wie sie z.B.
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bei der Zementverarbeitung mit Holz häufig auftritt, und gegen die
Einwirkung von gewissen Zellulosederivaten unempfindlich sind, währenddessen die
Erhärtung der Portlandzemente üblicher Zusammensetzung durch diese Stoffe sehr stark
beeinträchtigt wird, Dieser Unterschied kam besonders stark zum Ausdruck, wenn der
mit dem erfindungsgemäßen Zement und Holz hergestellte Beton einer kurzen Wärmebehandlung
zur Erhärtungssteigerung ausgesetzt wurde.
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Als die Kalziumionenkonzentration in der flüssigen Phase herabsetzenden
bzw. Kalziumionen-bindenden Zusatz enthält der Zement bzw. Zementbeton vorzugsweise
mindestens eine Komponente aus der Gruppe, bestehend aus gemahlenen, vulkanischen
Aschen, gemahlenen Tuffgesteinen, Trass, Molererde, Gaize, Kieselgur, Santorinerde,
Diatomeenerde, Tripel,
gebranntem zerkleinerten Ton, gebranntem
zerkleinerten Schiefer, Ölschieferabbrandrückständen, Flugasche,-wobei die eben
genannten Komponenten den natürlichen bzw. künstlichen Puzzolanen zuzuzählen sind
-, den gegebenenfalls feinkörnigen Hochofenschlacken, NaF, Nach, Soda, Fluß säure,
Aluminaten, Aluminosulfaten des Natriums oder Kaliums, Ein besonders vorteilhaftes
Erhärtungsverhalten zeigen erfindungsgemäße Betone, die als die Kalziumionenkonzentration
herabsetzende bzw.. Kalziumionen bindende Zusätze mindestens zwei Komponenten aus
der Gruppe, bestehend aus den oben im einzelnen genannten Puzzolanen, Hochofenschlacken,
NaF, Soda, NaOH, Flußsäure, Kryolith, Aluminate, Aluminosulfate, Borate, Chloride,
Phosphate oder Nitrate des Natriums oder Kaliums, Silikofluoride des Natriums, Kaliums
oder Magnesiums, NaHC03 und Wasserglas enthalten.
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Durch die erfindungsgemäße Kombination von mindestens zwei dieser
genannten Komponenten werder guast@g@re Abbindeverhältnisse, insbesondere zu Beginn
der Erhärtung auch bei solchen 11 CaO . 7 A1203 . CaX2-hältigen Klinkern, die auf
Grund ihrer Beschaffenheit besonders anfällig für die beschriebenen Erhärtungsstörungen
sind, erreicht, als dies durch das Vorhandensein einer einzelnen Komponente in den
oben genannten Zementen bzw. Betonen möglich ist.
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In den bisher beschriebenen Zementmischungen sind die Komponenten
aus der Gruppe bestehend aus NaF, Soda, NaOH, Flußsäure, Kryolith, Aluminate, Aluminosulfate,
Borate, Chloride, Phosphate oder Nitrate des Natriums oder Kaliums, Silikofluoride
des Natriums, Kaliums oder Magnesiums, NaHCO3 und Wasserglas vorteilhaft jeweils
insgesamt oder allein in Mengen- von höchstens 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise
von
0,2 bisl Gewichtsprozent, enthalten.
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Als besonders günstig haben sich-im Sinne der Erfindung Zusätze von
1 Gewichtsprozent bzw. von 0,5>Gewichtsprozent NaF, aber auch von 1 Gewichtsprozent
Soda erwiesen.
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Die zu den bisher beschriebenen Zementen zugegebenen Mengen an Zusätzen
aus der Gruppe der künstlichen und natürlichen Puzzolane und der, gegebenenfalls
feinkörnigen, Hochofenschlacken betragen insgesamt bevorzugt höchstens 50 Gewichtsprozent,
insbesondere von 10 bis 30 Gewichtsprozent.
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Die Zusatzstoff aus der Gruppe der natürlichen und künstlichen Puzzolane
sowie der Hochofenschlacken sind ebenso wie die bereits beschriebenen Salzverbindungen,
in der Zementherstellung an sich seit langem bekannt. Sie werden beispielsweise
zur Verbesserung der Endfestigkeiten, der Wasserundurchläsäigkeit und anderer Eigenschaften
des erhärteten Betons, dem normalen Portlandzement zugrößeren- Anteilen zugesetzt.
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Überraschend und unerwartet war, daß sie bei 11 CaO . 7 A1203 CaX2-hältigem
Klinker die Festigkeit in den ersten 60 Minuten der Erhärtung wesentlich verbessern,
währenddessen sie bei Klinkern ohne 11 CaO . 7 A1203 . CaX2 frühestens erst nach
14 Tagen in die Erhärtung eingreifen. Der erfindungsgemäße Zusatz ermöglicht es
also, sowohl einen 11 CaO . 7 A1203 CaX2-hältigen Zement mit höherem CaSO4-Zusatz
einzusetzen, als auch, je nach Belieben, als Gipskomponente ein anhydritreiches
oder -armes Gemisch aus Anhydrit-, Halbhydrat- und Dihydratgips ader nur Dihydratgips
allein einzusetzen, als auch schwächer gebrannten oder weniger abgelagerten 11 CaO
7 A1203 . CaX2-hältigen Klinker zu verwenden. Von besonderem Vorteil ist ganz allgemein,
daß sich durch die beschriebenen, erfindungsgemäß-en Zusätze Schwankungen in der
Menge und Beschaffenheit
der zugesetzten Sulfatkomponente, insbesondere
des Anhydrit- bzw. Dihydratglpaes und in der Beschaffenheit des verwendeten 11 CaO
. 7 A1203 . CaX2-hältigen Klinkers nur wenig auswirken.
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Die Zugabemenge dieser eben erwähnten Zusatzstoffe aus der Puzzolangruppe
bzw, der Reihe der Hochofenschlacken kann also in weiten Grenzen variiert werden,
so daß in Kombination mit der großen Auswahl an Puzzolanen, die in den erfindungsgemäßen
Zementen Verwendung finden können, immer die hinsichtlich der Kosten und hinsichtlich
der jewelligen Verwendung günstigsten Zusätze ausgewählt werden können. Dies gilt
selbstverständlich in gleichem Sinn auch für die Zugabe der anderen Komponenten
aus der Reihe der Salzverbindungen.
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Als besonders vorteilhaft haben sich beim Einsatz Zemente erwiesen,
die 25 a Hochofenschlacke und solche, die 20 % Traß als Zusatzkomponente enthalten.
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Günstig hat sich weiters ausgewirkt, wenn der S03-Gehalt des 11 CaO
. 7 A1203 . CaX2-hältigen Klinkers unter 0,5 Gewichtsprozent liegt.
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Bei der Herstellung solcher Zemente bzw. Zementklinker wird daher
vorteilhaft ein 11 CaO . 7 A1203 . CaX2-hältiger Klinker mit einem niedrigen S03-Gehalt,
insbesondere mit einem S03-Gehalt von weniger als 0,5 Gewichtsprozent, eingesetzt.
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Der im erfindungsgemäßen Zement bzw. Beton vorhandene Zement bzw.
Klinker üblicher Zusammensetzung bringt den Vorteil mit sich, die Festigkeitsentwicklung
nach 3 bis 7 Tagen beträchtlich zu verbessern, ohne daß sich die Anfangsfestigkeit
wesentlich
ändert. Uberraschend war ferner, daß die Erstarrungszeiten
eines 11 CaO . 7 A1203 . Ca X2-hältigen Zements mit einem oder mehreren der oben
beschriebenen Zusätze durch das Vorhandensein des Zements normaler Zusammensetzung
verlängert werden konnten, wobei wiederum die Endfestigkeiten gleich blieben oder
sogar an stiegen.
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Bevorzugt enthält der im erfindungsgemäßen Zement eingesetzte Klinker
von 7 bis 40 Gewichtsprozent 11 CaO . 7 A12O3 . CaX2, worin X Halogen bedeutet.
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Als vorteilhaft Im obigen Sinne hat sich weiters ein erfindungsgemäßer
Zement bzw. Zementbeton erwiesen, der höchstens 75 Gewichtsprozent, vorzugsweise
20 bis 30 Gewichtsprozent, Portlandzement enthält.
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Bei dem Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zemente, das
weiters Gegenstand der Erfindung ist, wird dem 11 CaO 7 A1203 . GaX2-enthaltenden
Zement bzw. Klinker vorteilhaft der Zement bzw. Klinker üblicher Zusammensetzung
beigemahlen oder dem gemahlenen Zement,bzw. Klinker beigemischt.
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Manchmal ist es auch vorteilhaft, den Zement üblicher Zusammensetzung
erst beim Mischen des Betons zuzusetzen.
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Auch die dem erfindungsgemäßen Zement zugrundeliegenden Zusätze werden
vorteilhaft entweder dem 11 CaO . 7 A1203 . CaX2-hältigen Klinker beigemahlen oder
zuerst getrennt gemahlen und dann dem gemahlenen Zement beigemischt.
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Es können jedoch auch die dem erfindungsgemäßen Zement zugrundeliegenden
Zusätze erst beim Mischen des Betons zugesetzt werden.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
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Beispiel 1: Aus einem Klinker mit einem Gehalt von etwa 25 % 11 CaO
7 A1203 . CaF2 wurden unter Zusatz von 11 % Anhydrit- und 6 ,ç0 Dihydratgips Zemente
ermahlen und zwar sowohl ohne als auch mit Beimahlung von 1 % NaF, Soda, Kryolith,
Aluminiumsulfat, Kalialaun, Borax, Natriumchlorid, Natriumphosphat, Natriumnitrat.
Mit den so erhaltenen Zementen wurden Festigkeitsprismen gemäß ÖNORM B 3310 hergestellt
(Mischungsverhältnis Zement : Normen sand 1:3 nach Gewichtsteilen; Wasser/ Zement-Verhältnis
W/Z = 0,60; Ergebnisse jeweils das Mittel für drei Probekörper) und an ihnen die
Festigkeitsentwicklung bestimmt. Außerdem wurden die Erstarrungszeiten ebenfalls
gemäß ÖNORM B 3310 gemessen (Purzement, Vicatprobe). Die Ergebnisse sind in der
Tabelle 1 festgehalten. Wie daraus ersichtlich ist, haben sich die Zusätze günstig
auf das Erhärtungsverhalten ausgewirkt, währenddessen der Zement ohne Zusätze zwar
kurze Erstarrungszeiten aufwies, in seiner weiteren Festigkeitsentwicklung jedoch
nicht befriedigte.
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Beispiel 2: In ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 wurden mit einem
Klinker mit einem Gehalt von 22 % 11 CaO . 7 A1203 . CaF2 bei einem Zusatz von 11,5
% Anhydrit- und 5,5 % Dihydratgips Zemente ermahlen, und zwar sowohl ohne, als auch
mit Zusatz von Natriummetasilikat, Natriumbikarbonat, Magnesiumsilikofluorid und
Natriumaluminat. Die Zugabe von NaOH bzw. HF erfolgte über das Anmachwasser. Die
Prüfung erfolgte wieder nach ENORM B 3310. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 festgehalten.
Die festigkeitsverbessernde Wirkung der Zusätze ist deutlich zu erkennen.
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Beispiel 3: Aus einem Klinker mit einem Gehalt von etwa 22 ,% 11 CaO
7 A1203 . CaF2 wurde unter Zusatz von 11,5 % Anhydrit und 5,5 % Dihydratgips Zement
ermahlen, und zwar einmal ohne, sodann mit Zusätzen von jeweils 0,1, 0,25, 0,5,
1,0, 2,0 und 6,0 % NaF. Die Prüfung dieser Zemente erfolgte nach ÖNORM B 3310. Die
Ergebnisse sind in der Tabelle 3 festgehalten.
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Wie aus dieser Tabelle ersichtlich ist, haben sich die Zusätze von
NaF auf das Erhärtungsverhalten günstig ausgewirkt, währenddessen der Zement ohne
Zusatz von NaF zwar kurze Erstarrungszeiten aufwies, in seiner weiteren Festigkeitsentwicklung
jedoch nicht befriedigte.
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Beispiel 4: Wie in Beispiel 3 wurde aus einem Klinker mit einem Gehalt
von etwa 22 % 11 CaO . 7 Al203 . CaF2 unter Zusatz von 11 @ @ Anhydrit und 5,5 %
Dihydratgips Zement ermahlen, und zwar einmal chne, sodann mit Zusätzen von jeweils
0,1, 0,25, 0,5, 1,0 und 2,0 % Na2C03. An den so erhaltenen Mischungen wurde nun,
wie in Beispiel 3, nach ÖNORM B 3310 die Festigkeitsentwicklung gemessen. Die Ergebnisse
zeigt Tabelle 4.
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Auch dieser Tabelle ist zu entnehmen daß sich die Zusätze von Soda
auf das Erhärtungsvermögen günstig ausgewirkt haben, währenddessen der Zement ohne
Zusatz von Soda zwar kurze Erstarrungszeiten aufwies, in seiner weiteren Festigkeitsentwicklung
jedoch nicht befriediote.
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Beispiel 5: Aus einem Klinker mit einem Gehalt von etwa 17 % 11 CaO.
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7 Al2O3 . CaCl2 wurden unter Zusatz von 6 /o Anhydrit und 11 % Dihydratgips
Zemente ermahlen und zwar sowohl oh-ne, als auch mit Zusätzen von 0,2 % NaF bzw.
Soda, bzw. Zusätzen von 20 °0 Hochofenschlacke. Die Ergebnisse der Prüfung gemäß
CNORM B 3310 sind in Tabelle 5 enthalten. Auch hier wurde durch die Zugabe der der
Erfindung zugrundeliegenden Zusätze ein störungsfreier Erhärtungsverlauf gewährleistet.
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Beispiel 6: Aus einem Klinker mit einem Gehalt von etwa 38 ,o 11 CaO
7 A1203 . CaF2 wurden unter Zusatz von 8 % Anhydrit und 12 % Dihydratgips Zemente
ermahlen, von denen einigen Zusätze von 0,5 % NaF bzw. 1 % Soda bzw. 15 % feingemahlene
Hochofenschlacke zugemischt wurden. Die Ergebnisse der Prüfungen gemäß ÖNORM B 3310
sind in Tabelle 6 enthalten. Die der Erfindung zugrundeliegenden Zusätze haben einen
störungsfreien Erhäxtungsverlauf gewährleistet.
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Beispiel 7: Aus einem Klinker mit einem Gehalt von etwa 22 % 11 CaO
7 A1203 . CaF2 wurden unter Zusatz verschiedener Mengen Anhydrit-, Dihydrat- und
Halbhydratgips Zemente erzeugt.
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Einigen dieser Zemente wurden NaF, Soda bzw. Wasserglas zugesetzt.
Die Ergebnisse der Prüfung sind in Tabelle 7 enthalten. Die dem erfindungsgemäßen
Zement zugrundeliegenden Zusätze haben eine störungsfreie Erhärtung ermöglicht.
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Beispiel 8: Dieses Beispiel zeigt die durch Zugabe von Zusätzen aus
der Gruppe der Puzzolane unc Schlacken, nämlich von Traß, Flugasche, Kieselgur bzw.
Hoch3fenschlacken erzielbare Wirkung.
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Aus Klinker mit einem Gehalt von rund 20 % 11 CaO . 7 Al2O3 .
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CaF2 wurde unter Zusatz von 12,5 j Anhydrit und 6,5 % Dihydratgips
Zement ermahlen, zuerst ohne Zusatz, sodann mit Traß, Flugasche, Kieselgur bzw.
Hochofenschlacke. An den so erhaltenen Mischungen wurde nun nach ÖNORM B 33-10 die
Festigkeitsentwicklung bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 festgehalten.
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Die Zumahlung von Traß, Flugasche, Kieselgur bzw. Hochofenschlacke
hat, wie aus Tabelle ä ersichtlich, die Festigkeitsentwicklung, insbesondere zu
Beginn der Erhärtung, wesentlich verbessert. Auch die Raumbeständigkeit wurde günstig
beeinflußt.
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Beispiel 9: Dieses Beispiel zeigt die durch Zugabe einer Komponente
aus der Gruppe der Puzzolane erreichbare Verbesserung des Erhärtungsverhaltens,
die durch Zugabe von NaF noch weiter gesteigert werden kann.
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Aus Klinker mit einem Gehalt von rund 22 s0 11 CaO . 7 A1203 CaF2
wurde unter Zusatz von 11,5 °' Anhydrit und 5,5 % Dihydratgips Zement ermahlen,-
einmal ohne Zusatz und einmal mit einem Zusatz von 15 % Traß bzw. von 15 % Traß
und zusätzlich 0,5 % NaF, bzw. mit einem Zusatz von Hochofenschlacke zusammen mit
Kieselgur.
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An den so erhaltenen Mischungen wurde nun nach ONORM B 3310 die Festigkeitsentwicklung
bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 festgehalten.
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Wie aus dieser Tabelle 9 ersichtlich ist, hat sich der Zusatz von
Traß und die Kombination von Traß und NaF auf die Festigkeitsentwicklung, insbesondere
zu Beginn der Erhärtung, günstig ausgewirkt. Auch die Kombination von Hochofenschlacke
und Kieselgur hat günstige Resultate erbracht.
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Beispiel 10: Die folgenden Beispiele zeigen die Verbesserungen, die
durch Einsatz von Portlandzement in Kombination mit den erfindungsgemäßen Zusätzen
erreicht werden können. Das Vergleichsbeispiel zeigt den gestörten Verlauf der Festigkeitsentwicklung
bei alleinigem Zusatz von Portlandzement zu einem Klinker auf Basis von 11 CaO .
7 A1203 . CaF2.
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Verqleichsbeispiel: Aus Klinker mit einem Gehalt von rund 20 % 11
CaO . 7 A1203 CaF2 wurde unter Zusatz von 7,5 % Anhydrit und 7,5 % Dihydratgips
Zement ermahlen. Diesem Zement wurden verschiedene P;lengen handelsüblicher Portlandzement
der Güteklasse Z 475 in einem Lödigemischer beigemischt. An den so erhaltenen Mischungen
wurde nun nach CNOR.t B 3310 die Festigkeitsentwicklung bestimmt. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 10 festgehalten.
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Diese Untersuchungen wurden dann unter Einsatz verschiedener Mengen
Portlandzement wiederholt, wobei dem 11 CaO . 7 A1203 CaF2-hältigen Klinker mit
8,5 % Anhydrit und 8,5 % Dihydratgips bei der Vermahlung zusätzlich NaF, Wasserglas
bzw. Soda und verschiedene Mengen Portlandzement (Z 475) zugesetzt wurden. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 11 festgehalten.
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Wie aus dieser Tabelle ersichtlich ist, hat es derZusEvuSda, NaF bzw.
Wasserglas ermöglicht, dem 11 CaO . 7 A1203 . CaF2-hältigen Klinker beachtliche
Mengen handelsüblichen Portlandzement
der Güteklasse Z 475 beizumischen,
wobei die Anfangsfestigkeit bei nicht zu hohem Zusatz nur unwesentlich abgesunken
ist, sich die Erstarrungszeiten jedoch verlängerten, was im Hinblick auf die Verarbeitung
günstig ist, und die Endfestigkeiten wesentlich anstiegen.
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Beispiel 11 Aus Klinker mit einem Gehalt von etwa 22 % 11 CaO . 7
Al203 CaF2 wurde unter Zusatz von 9,8 % Anhydrit, 4,7 % Dihydrat und 15 % Traß ein
Zement ermahlen, einmal ohne und einmal mit einem Zusatz von 20 % Portlandzement.
Die Prüfung erfolgte nach ÖNORM B 3310.
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Wie aus Tabelle 12 ersichtlich ist, wurden durch den Zusatz von Portlandzement
die Erstarrungszeiten verlängert, was im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit günstig
ist, und die Endfestigkeiten deutlich verbessert.
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Beispiel 12: Dieses Beispiel zeigt den Vorteil eines Zusatzes von
zwei Komporenten zu den erfindungsgemäßen Zementen. Aus Klinker mit einem Gehalt
von 22 % 11 CaO . 7 À1203 . CaF2 wurde unter Zusatz von 10 % Anhydrit und 5 % Dihydratgips
Zement ermahlen, und zwar einmal ohne, sodann mit einem Zusatz von jeweils 1 % NaF,
von 1-% Soda rund schließlich mit einer Mischung von 0,5 % Soda und 0,5 % NaF. An
den so erhaltenen Mischungen wurde nun nach ÖNORM B 3310 die Festigkeitsentwicklung
bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 13 festgehalten.
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Wie aus der Tabelle 13 ersichtlich ist, hat sich die erfindungsgemäße
Kombination der beiden Zusätze im Vergleich zu der Wirkung eines Zusatzes der einzelnen
Komponenten hinsichtlich einer störungsfreien Festigkeitsentwicklung, insbesond
re im ersten Stadium der ErWärtunggund hinsichtlich der Raumbeständigkeit günstig
ausgewirkt.
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Beispiel 13: Aus einem Klinker mit einem Gehalt von etwa 10 % 11 CaX
7 Al2O3 . CaF2 wurden unter Zusatz von 8 ;% Anhydrit-und O % Dihydratgips Zemente
ermahlen und zwar sowohl ohne Zusätze, als auch mit Zusätzen von HaF, Magnesiumsilikofluorid
und gebranntem Ton. Die Resultate der Prüfungen an diesen Zementen gemäß ÖNORM B
3310 sind in Tabelle 14 enthalten.
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Die Zusätze haben auch in diesen Versuchen einen störungsfreien Erhärtungsverlauf
ermöglicht und die Festigkeiten wesentlich gesteigert.
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Beispiel 14: Aus einem Klinker mit einem Gehalt von etwa 16 % 11 CaO
7 A1203 . CaF2 wurde unter Zusatz von II % Dihydrat- und 5 % Annydritgips Zement
ermahlen und zwar sowohl ohne Zusätze, als auch mit Zusatz von 0,8 % NaF bzw. von
0,8 , Soda.
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t den beiden so erhaltenen Zementen wurden Festigkeitsprismen gemäß
ENORM B 3310 hergestellt. Diese Prismen wurden 5 Minuten nach dem Mischen auf 5
Miunten in einer Dampftruhe einer Temperatur von 95°C ausgesetzt. Danach wurden
sie sofort entformt und zum Teil sofort auf Festigkeit geprüft, zum Teil unter Wasser
bei 200C bis zu einem späteren Prüftermin gelagert. Die Prüfergebnisse sind in der
Tabelle 15 festgehalten, Beispiel 15: Aus einem Klinker mit einem Gehalt von etwa
31 % 11 CaO 7 Al203 . CaF2 wurde unter Zusatz von 9 % Dihydrat- und 7,5 % Anhydritgips
Zement ermahlen und zwar sowohl ohne Zusätze, als auch mit Zusatz von 0,65 % Soda
bzw. von 0,65 % NaF. Mit den beiden so erhaltenen Zementen wurden Festigkeitsprismen
gemäß ENORM B 3310 hergestellt, wobei Zement, Wasser und der für die Mörtelherstellung
verwendete Sand eine Temperatur von +5°C aufwiesen. Die Festigkeitsprismen wurden
sofort nach dem Einschlagen in einen Raum mit einer Lufttemperatur von +5°C
gebracht
und bei dieser Temperatur bis zur Prüfung gelagert.
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Die Ergebnisse der nach ÖNORM B 3310 durchgeführten Prüfungen sind
in Tabelle 16 festgehalten. Die der Erfindung zugrundeliegenden Zusätze haben auch
bei der niedrigen Lagerungstemperatur ein störungsfreies Erhärten ermöglicht und'die
Festigkeitsentwicklung wesentlich verbessert.
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Beispiel 16: Aus einem Klinker mit einem Geh-alt von etwa 20 % 11
CaO -7 A1203 . CaF2,urde unter Zusatz von 13 % Anhydrit und 4 % Dihydratgips Zement
ermahlen und zwar sowohl ohne Zusätze, als auch mit Zusatz von L Y0 Soda bzw. 1
% NaF. Mit diesen Zementen, sowie vergleichsweise mit Portlandzementen üblicher
Zusammensetzung, wurden Würfel mit 10 cm Kantenlänge hergestellt, wobei jedoch anstelle
von Sand fein-zerkleinertes Holzmehl eingesetzt wurde. Der Wasser/Zement-Wert dieses
Zementholzmörtels betrug 0,46 in Gewichtsteilen. Die Probekörper wurden einerseits
bei +200C gelagert, andererseits unmittelbar nach der Herstellung, ähnlich wie in
Beispiel 14, 5 Minuten lang einer Temperatur von +950C ausgesetzt, um die Festigkeitsentwicklung
zu steigern. Wie den in Tabelle 17 zusammengefaßten Ergebnissen entnommen werden
kann, ist der Erhärtungsverlauf der Portlandiemente üblicher Zusammensetzung völlig
unbefriedigend. Auch gegenüber den 11 CaO . 7 Al203 CaF2-hältigen Zementen -ohne
Zusätze weisen die der Erfindung zugrundeliegenden Zemente mit Zusatz von NaF bzw.
Soda wesentlich besseres Erhärtungsvermögen auf. Insbesondere die Festigkeitsentwicklung
zu den späteren Terminen ist besser.
-
Beispiel 17: Aus zwei Klinkern mit einem Gehalt von etwa 17 % 11 CaO
7 Al203 . CaF2, die sich nur in ihrem Sulfatgehalt unterschieden, wurden bei Zusätzen
von je 10 , Anhydrit und 7 % Dihydratgips Zemente ermahlen. Diesen Zementen wurden
einerseits 3,5 «
NaF, andererseits 25 , Hochofenschlaçke zugemischt.
Die Ergebnisse der Prüfungen, die nach ÖNORM B 3310 durchgeführt wurden, sind in
Tabelle 18 enthalten Es geht daraus deutlich hervor, daß der 11 CaO . 7 Al2O3 .
CaF2-hältige Klinker mit dem niedrigeren Sulfatgehalt günstigere Festigkeitsentwicklung
aufweist.
-
T a b e l l e 1
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwa 25% |
| 11 CaO.7 Al2O3.CaF2 83 % |
| Anhydrit # 11 % # |
| Dihydratgips 6 % |
| Zusatz je 1 % ohne NaF Soda Kryolith Aluminium-Kalialaun Borax
NaCl Natrium-NaNO3 |
| sulfat phosphat |
| Normen steife, % 30 31 32 31 33 34 - 32 - - |
| Erstarrungsbeginn, |
| min 6 7 4 6 5 4 - 5 - - |
| Erstarrungsende, mir 8 9 7 8 6 6 - 6 - - |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 0 15 22 10 11 13 9 12 8 14 |
| 1 d 7 50 47 31 33 41 25 39 34 47 |
| 3 d 42+) 62 60 49 52 47 43 55 48 53 |
| 28 d 66+) 69 75 62 64 59 52 63 67 68 |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 0 62 69 48 51 38 35 41 27 43 |
| 1 d 20 205 223 139 156 142 127 155 172 210 |
| 3 d 206+) 284 294 255 223 217 198 239 235 296 |
| 28 d 344+) 398 419 377 358 355 312 347 353 387 |
| +) Mittel für zwei Prismen. 1 Prisma wies Treibrisse auf und
konnte nicht geprüft werden. |
-
T a b e l l e 2
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwa 22 % |
| 11 CaO.7 Al2O3.CaF2 83 % |
| Anhydrit # 11.5 % # |
| Dihydratgips 5.5 % |
| Zusatz ohne 0,3 % 1,0 % 1,0 % 0,5 % 1,2 % 1,0 % 0,5 % 0,25
% |
| Natrium- Natrium- NaHCO3 MgSiF6 MgSiF6 Natrium- HF+) NaOH +) |
| metasilikat metasilikat aluminat |
| Normensteife, % 28,0 27,5 30,0 30,0 28,0 34,0 37,0 - 32,0 |
| Erstarrungsbeginn, |
| min 7 7 8 4 7 7 4 - 7 |
| Erstarrungsende, min 8 9 10 6 8 8 5 - 9 |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 0 2 5 22 17 12 0 17 5 |
| 2 h 0 4 27 - - - 3 - 23 |
| 1 d 8 36 44 39 43 30 32 36 40 |
| 3 d 45 51 53 44 55 48 45 51 59 |
| 14 d 62 73 66 69 63 61 60 69 73 |
| 28 d 75 80 75 88 74 70 71 72 75 |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 0 4 13 53 59 30 0 62 12 |
| 2 h 0 8 86 - - - 10 - 96 |
| 1 d 22 137 170 156 134 92 111 124 154 |
| 3 d 206 247 278 226 250 221 203 236 286 |
| 14 d 312 346 352 396 316 325 295 316 369 |
| 28 d 358 398 416 418 365 343 360 348 438 |
+) Im Anmachwasser zugesetzt.
-
T a b e l l e 3
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwa 22 % |
| 11 CaO.7 Al2O3.CaF2 83 % |
| Anhydrit # 11.5 % # |
| Dihydratgips 5.5 % |
| Zusatz NaF ohne 0,1 % 0.25 % 0,5 % 1,0 % 2,0 % 6,0 % |
| Normensteife, % 28 28 29 31 34 31 33 |
| Erstarrungsbeginn, |
| min 7 7 6 6 6 7 7 |
| Erstarrungsende, |
| min 8 8 7 7 7 8 8 |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 0 19 17 17 12 13 13 |
| 1 d 8 30 31 38 47 49 50 |
| 3 d 45 40 47 58 55 53 49 |
| 23 d 75 75 69 80 74 70 73 |
| 28 d 76 77 79 81 80 73 - |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 0 69 66 67 47 53 56 |
| 1 d 22 112 110 157 191 204 197 |
| 3 d 206 207 239 275 263 234 219 |
| 23 d 356 356 353 370 346 337 328 |
| 28 d 361 370 380 398 383 348 - |
T a b e l l e 4
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwa 22 % |
| 11 CaO.7 Al2O3.CaF2 83 % |
| Anhydrit # 11.5 % # |
| Dihydratgips 5.5 % |
| Zusatz Na2CO3 ohne 0,1 % 0.25 % 0,5 % 1,0 % 2,0 % |
| Normensteife, % 28 29 29 29 30 30 |
| Erstarrungsbeginn, |
| min 7 8 3 2 2 2 |
| Erstarrungsende, |
| min 8 10 4 3 3 3 |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 0 0 5 21 21 25 |
| 1 d 8 10 16 48 48 63 |
| 3 d 45 29 59 61 61 65 |
| 23 d 75 69 82 85 88 79 |
| 28 d 76 69 80 87 88 89 |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 0 0 8 62 61 72 |
| 1 d 22 32 64 189 214 276 |
| 3 d 206 135 267 309 306 319 |
| 23 d 356 293 397 404 400 406 |
| 28 d 361 320 399 434 415 427 |
T a b e l l e 5
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwa 17 % |
| 11 CaO . 7 Al2O3. CaCl2 83 % |
| Anhydrit # 6 % # |
| Dihydratgips 11 % |
| Zusatz ohne 0,2 % NaF 0.2 % Soda 20 % Hochofenschlacke |
| Normensteife, % 29,5 30 31,5 30 |
| Erstarrungsbeginn, |
| min 4 5 3 5 |
| Erstarrungsende, |
| min 5 6 5 7 |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 8 15 22 13 |
| 1 d 29 38 41 36 |
| 3 d 43 52 53 49 |
| 28 d 59 64 67 62 |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 23 48 61 41 |
| 1 d 101 157 177 146 |
| 3 d 225 263 242 255 |
| 28 d 307 354 371 327 |
T a b e l l e 6
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwa 38 % |
| 11 CaO . 7 Al2O3 . CaF2 80 % |
| Anhydrit # 8 % # |
| Dihydratgips 12 % |
| Zusatz ohne 0,5 % NaF 1 % Soda 15 % Hochofenschlacke |
| Normensteife, % 34 34 35 33 |
| Erstarrungsbeginn, |
| min 3 4 3 5 |
| Erstarrungsende, |
| min 4 5 4 8 |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 0 28 33 20 |
| 1 d 5 45 49 47 |
| 3 d 15 64 62 69 |
| 28 d +) 73 75 80 |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 0 89 115 73 |
| 1 d 21 205 246 210 |
| 3 d 105 297 285 325 |
| 28 d +) 415 427 442 |
+) Prismen wiesen starke Treibrisse auf, eine Prüfung war nicht möglich.
-
T a b e l l e 7
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwa 22 % |
| 11 Cao.7Al2O3.CaF2 87 % 83 % 83 % 81 % 82 % |
| Anhydrit 10,4 13,6 7 % - - |
| Dihydratgips 2,6 % # 3,4 % # 2 % # 19 % # 8 % |
| Halbhydratgips - - 8 % - 10 % |
| Zusatz ohne ohne 1 % NaF 1 % Wasser- 1 % Soda 1 % NaF ohne
0,5 %NaF 1%Soda |
| glas |
| Normensteife, % 29,5 29 33 28 31 30 - - 30 |
| Erstarrungsbeginn, |
| min. 3 4 4 6 3 7 - - 8 |
| Erstarrungsende, |
| min 4 5 6 8 4 9 - - 12 |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) 1 h 17 0+) 8 14 15 18 0+) 14 21 |
| 1 d 25 9 58 30 62 61 0+) 29 63 |
| 3 d 42 13 63 44 65 67 26 49 66 |
| 28 d 59 ++) 75 63 81 83 ++) 76 80 |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) 1 h 48 0+) 35 54 65 81 0+) 54 72 |
| 1 d 84 25 218 128 245 243 0+) 106 239 |
| 3 d 171 67 295 222 302 316 103 205 298 |
| 28 d 251 ++) 382 353 407 415 ++) 375 394 |
+) nicht entformbar.
-
++) Probekörper zum Zeitpunkt der Prüfung zerfallen.
-
T a b e l l e 8
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwa 20 % |
| 11 CaO.7 Al2O3.CaF2 81 % |
| Anhydrit # 12,5 % # |
| Dihydratgips 6,5 % |
| Zumahlung ohne 20 % Traß 25 % Hochofen- 15 % Flugasche 20 %
Kieselgur |
| schlacke |
| Normensteife, % 27,5 35 31 30 35 |
| Erstarrungsbeginne, |
| min 7 7 7 9 6 |
| Hrstarrungsonde, |
| min 8 8 8 10 7 |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 0 17 15 10 20 |
| 2 h 0 19 18 20 - |
| 3 h 0 23 20 22 - |
| 1 d 9 34 37 36 33 |
| 3 d 17 43 50 - 45 |
| 21 d 63+) 75 77 74 72 |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 0 60 55 48 65 |
| 2 h 0 73 70 73 - |
| 3 h 0 80 79 80 - |
| 1 d 25 110 131 147 149 |
| 3 d 84 176 195 - 205 |
| 21 d 293+) 358 372 359 327 |
+) Wert für 1 Prisma. Die beiden anderen Probekörper wiesen zum Zeitpunkt der Prüfung
starke Treibrisse auf und waren nicht orüfbar.
-
T a b e l l e 9
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwa 22 % |
| 11 CaO.7 Al2O3.CaF2 83 % 70,5 % |
| Anhydrit 11,5 % # 9,8 % # |
| Dihydratgips 5,5 % 4,7 % |
| Zusatz ohne 15 % Traß 15 % Traß 15 % Hochofenschlacke |
| vermischt mit - - 0,5 % NaF 7 % Kieselgur |
| Normensteife, % 28,0 33,0 34 - |
| Erstarrungsbeginn, |
| min 7 9 8 - |
| Erstarrungsende, |
| min 8 11 10 - |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) 1 h 0 9 14 17 |
| 1 d 8 43 45 39 |
| 3 d 45 50 47 55 |
| 21 d 75 73 75 76 |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) 1 h 0 31 45 42 |
| 1 d 22 153 176 163 |
| 3 d 206 218 215 231 |
| 21 d 356 375 389 384 |
T a b e l l e 10
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwe 20 % |
| 11 CaO.7 Al2O3.CaF2 83 % - |
| Anhydrit # 7,5 % # - |
| Dihydratgips 7,5 % - |
| Zusatz ohne ohne ohne ohne |
| vermischt mit Port- |
| landzement (Z 475) |
| im Gewichtsverhältnis 100 : 0 66 : 34 34 : 66 0 : 100 |
| Normensteife, % 33,0 % 32,5 % 32,5 % 30,0 % |
| Erstarrungsbeginn, h, |
| min 5 min 6 min 15 min 1 h 50 min |
| Erstarrungsende, h. |
| min 6 min 8 min 20 min 2 h 45 min |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) nach 1 h 16 5 6 0 |
| 6 h 19 8 5 2 |
| 1 d 26 15 16 42 |
| 3 d 33 26 28 62 |
| 7 d 52 43 57 68 |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) nach 1 h 44 15 12 0 |
| 6 h 59 22 12 6 |
| 1 d 81 50 59 212 |
| 3 d 127 95 103 389 |
| 7 d 229 201 295 453 |
T a b e l l e 11
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwa 20 % |
| 11 CaO.7 Al2O3.CaF2 83 % |
| Anhydrit # 8,5 % # |
| Dihydratgips 8,5 % |
| Zusatz ohne 1 % NaF detto detto detto 0,6 % Wasserglas 0,8%
Soda |
| vermischt mit Port- |
| landzement (Z 475) im |
| Gewichtsverhältnis 100:0 100:0 75:25 62:38 50:50 75:25 75:25 |
| Normensteife, % 28,0 34,0 33,0 30,0 31,0 30,0 33,0 |
| Erstarrungsbeginn, |
| min 7 6 8 9 13 9 8 |
| Erstarrungsende, |
| min 8 7 11 12 17 11 10 |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) 1 h 0 12 10 9 0 5 11 |
| 2 h 0 23 21 17 0 27 29 |
| 1 d 8 47 49 48 40 44 50 |
| 3 d 45 55 62 63 65 63 64 |
| 17 d 71+) 70 81 85 86 80 82 |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) 1 h 0 47 43 28 0 13 50 |
| 2 h 0 89 82 61 0 86 92 |
| 1 d 22 191 212 166 162 170 233 |
| 3 d 206 263 302 307 313 308 314 |
| 17 d 320+) 350 388 436 475 409 400 |
| +) Wert für 1 Prisma. Die beiden anderen Probekörper wiesen
zum Zeitpunkt der Prüfung starke |
| Treibrisse auf und waren nicht prüfbar. |
-
T a b e l l e 12
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwa 22 % |
| 11 CaO.7 Al2O3.CaF2 70,5 % |
| Anhydrit # 9,8 % # |
| Dihydratgips 4,7 % |
| Zusatz 15 % Traß 15 % Traß |
| vermischt mit Portland- |
| zement (Z 475) 100 : 0 80 : 20 |
| Normensteife, % 33,0 32,0 |
| Erstarrungsbeginn, |
| min 9 12 |
| Erstarrungsende, |
| min 11 14 |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 9 8 |
| 1 d 43 44 |
| 3 d 50 53 |
| 21 d 73 76 |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 31 28 |
| 1 d 153 151 |
| 3 d 218 235 |
| 21 d 375 433 |
T a b e l l e 13
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwe 22 % |
| 11 CaO.7 Al2O3.CaF2 85 % |
| Anhydrit # 10 % # |
| Dihydratgips 5 % |
| 0,5 % Soda |
| Zusatz ohne 1 % NaF 1 % Soda |
| +0,5 % NaF |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| nach 1 h 0 0 0 3 |
| 2 h 0 0 2 15 |
| 3 h 0 2 8 27 |
| 10 h 0 29 - - |
| 18 h 6 41 47 50 |
| 3 d 41+) 49 - - |
| 14 d 50+) 57 65 68 |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| nach 1 h 0 0 0 10 |
| 2 h 0 0 10 49 |
| 3 h 0 4 25 106 |
| 10 h 0 128 - - |
| 18 h 14 151 189 221 |
| 3 d 202+) 236 - - |
| 14 d 256+) 312 337 342 |
+) Werte nur für 1 Prisma. Die beiden anderen Probekörper wiesen zum Zeitpunkt der
Prüfung starke Treibrisse auf und waren nicht prüfbar.
-
T a b e l l e 14
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwa 10 % |
| 11 CaO.7 Al2O3.CaF2 86 % |
| Anhydrit # 8 % # |
| Dihydratgips 6 % |
| 15 % gebrannter, |
| Zusatz ohne 0,5 % NaF 1 % Magnesiumsilikofluorid |
| feinkörniger Ton |
| Normensteife, % 31 31 - - |
| Erstarrungsbeginn, |
| min 7 8 - - |
| Erstarrungsende, |
| min 9 9 - - |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 10 16 15 14 |
| 1 d 26 38 35 33 |
| 3 d 35 45 49 45 |
| 28 d 51 66 68 70 |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 35 49 39 42 |
| 1 d 87 153 137 165 |
| 3 d 150 217 232 206 |
| 28 d 254 356 366 380 |
T a b e l l e 15
| Biegezugfestigkeit (kp/cm2) im Alter von Druckfestigkeit (kp/cm2)
im Alter von |
| 10 min+) 15 min 30 min 1 h 1 d 3 d 28 d 10 min+ 15 min 30 min
1 h 1 d 3 d 28 d |
| 11 CaO.7 Al2O3. |
| CaF2-hältiger |
| 0++) 0++) 0++) 2 6 35 52 0++) 0++) 0++) 10 25 149 268 |
| Zement ohne |
| Zusatz |
| Zement mit |
| 6 9 18 23 45 54 68 37 46 67 88 172 237 392 |
| 0,8 % NaF |
| Zement mit |
| 3 5 9 28 40 59 73 20 28 40 96 184 269 412 |
| 0,8 % Soda |
+) d.h. unmittelbar, nachdem die Probekörper aus der Dampftruhe entnommen un entformt
wurden ++) Prismen nicht entformbar
T a b e l l e 16
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwa 31 % |
| 11 CaO.7 Al2O3.CaF2 83,5 % |
| Anhydrit # 7,5 % # |
| Dihydratgips 9 % |
| Zusatz ohne 0,65 % Soda 0,65 % NaF |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 0+) 25 21 |
| 1 d 2 42 36 |
| 3 d 10 43 48 |
| 28 d ++) 64 67 |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 0+) 76 55 |
| 1 d 15 162 157 |
| 3 d 68 180 218 |
| 28 d ++) 350 374 |
+) Prismen nicht entformbar, Mörtel noch weich ++) Die Prismen wiesen starke Treibrisse
auf und konnten nicht geprüft werden.
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T a b e l l e 17
| Probemahlung Probekörper mit Portlandzement |
| aus Klinker üblicher Zusammensetzung |
| mit etwa 20 % (PZ 475) |
| 11 CaO.7 Al2O3.CaF2 83 % |
| Anhydrit # 13 % # |
| Dihydratgips 4 % |
| Zusatz ohne 1 % Soda 1 % NaF ohne |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 20°C 1 h 35 87 115 0+) |
| 1 d 147 236 269 0+) |
| 3 d 188 284 315 0+) |
| 28 d 284 491 532 0+) |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| im Alter von |
| 10 min++) 29 96 107 0+) |
| 5 min |
| 30 min 41 112 145 0+) |
| auf |
| 95°C 1 h 87 133 169 0+) |
| 3 d 172 274 300 0+) |
| 28 d 245 367 412 0+) |
++) d.h. unmittelbar nach dem Ende der Wärmebehandlung und nach dem Ausformen der
Probekörper +) die Probekörper erreichten keine Festigkeit. Sie zerfielen beim Entformen.
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T a b e l l e 18
| Probemahlung |
| aus Klinker |
| mit etwe 17 % |
| 11 CaO.7 Al2O3.CaF2 83 % |
| Anhydrit # 10 % # |
| Dihydratgips 7 % |
| SO3-Gehalt des |
| 0,35 % 1,09 % |
| Klinkers |
| Zusatz 0,5 % NaF 25 % Hochofenschlacke 0,5 % NaF 25 % Hochofenschlacke |
| Biegezugfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 28 22 17 15 |
| 1 d 47 42 39 36 |
| 3 d 55 53 51 53 |
| 28 d 78 77 69 72 |
| Druckfestigkeit |
| (kp/cm2) |
| 1 h 105 75 64 53 |
| 1 d 210 182 177 164 |
| 3 d 312 273 268 289 |
| 28 d 430 425 385 406 |