DE2322889A1 - Zement mit hoher sulfatbestaendigkeit und geringer hydratationswaerme - Google Patents

Description

• "Zement mit hoher Sulfatbeständig@eit und geringer Hydratationswärme" Die Erfindung bezieht sich auf einen Zement mit hoher Sulfatbeständigkeit und richtet sich insbesondere auf einen, ugleicH eine niedrige Hydratationswärme aufweisendeu Zement.
• Portlandzement besteht im wesentlichen aus Tricalciumsilikat (3 CaO .
• SiO2 = C3S ) und Tricalciumaluminat (3 CaO . Al2O3 = C3@ ). Da@eben finden sich noch Diealciumsilikat (2 CaO . SiO2 = C2S ) und in geringen Mengen andere Verbindungen aus Calciumoxyd, Aluminiumoxyd, Sisenoxyd, Manganoxyd und Magnesiumoxyd.
• Während Tricalciumsilikat eine sonon hohe Hydratationswärme besitzt, weist das Tricalciumaluminat hicht nur eine sehr hohe Hydratationswärme auf, sondern ist zudem noch außerst anfällig gegenüber Sulfatwässern, Calciumsulfatlösungen reagieren mit dem Tricalciumaluminat des Portlandzements unter Bildung von Calciumaluminatsulfathydrat ( Iittringit ) mit der Zusammensetzung 3 CaO ' Al2O3 3 3 CaSOo 32 H2O.
• Analoge Verbindungen werden mit Alkalisulfat und Magnesiumsulfatlösungen gebildet. Diese Verbindungen verursacllen infolge ihres großen Raumbedarfs ein Treiben des Zements bzw. des Betons. Der sogenannte Zementbazillus tritt auch bei Lagerung von zementgebundenen Bauteilen in sulfathaltigen Wässern, insbesondere im Meerwasser, ein.
• Es Iiat nicht an Versuchen gefehlt, um Zeiuente zu entwickeln, die dem Angriff sulfathaltiger Wässer, Auftausalzen und säurehaltigen Böden widerstenen. Bekannt sind die sogenannten Sulfadur- oder S-Zemente, bei denen der Eisenoxydgehlat stark erhöht ist. Diese allerdings sehr teuren Spezialzemente enthalten Calciumaluminatferrite - 4CaO (Al2O3 , Fe203) = C4 (A,F), die sogenannten Brownmillerite, die eine hohe Widerstandsfähiglçeit aggressiven Wässern gegenüber besitzen und an die Stelle der gegen Sulfatwässer anfälligen Calciumaluminate normaler Portlandzemente getreten sind.
• berartige, Jedoch außerordentlich teure, mit Hilfe von Spezialverfahren hergestellte Zement, bei denen die Calciumaluminate durch Zugabe von bisentlioxyd gebunden sind, verwendet man bisher ausschließlich infolge ihrer hohen Sulfatwiderstandsfähigkeit bei Bauten in sulfathaltigen Gewässern.
• Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen neuartigen Zement zu schaffen, welcher gegenüber Meerwasser, Auftausalzen, säurehaltigen Böden oder dergleichen eine hohe Widerstandsfähigkeit aufweist und in einfacher Weise ohne große Kosten hergestellt werden kann und ei dem die Hydratationswärme gering ist.
• Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Zement vor, der eine Miscnung von zwei verschiedenen Portlandzementen darstellt, wobei einer der Portlandzemente überwiegend aus Dicalciumsilikat und einer Glasphase, aus Alkali, Calciumoxyd, Aluminiumoxyd und Eisenoxyd enthaltenden Komponenten besteht.
• Der erfindungsgemäße Zement' aus Dicaleiumsilikat und einer Glaspliase kann aus einem kalkarmen Mergel, beispielsweise dem im Beckumer naum vorhandenen Kalkmergel, durch Brennen und schnelles Abkühlen (Sintern) auf der Sintermaschine erzeugt werden. Dieser Kalkmergel weist 45 - 60° % CaCO3, Rest Alkali und Sesquioxyde (Al2O3, Fe2O3, SiO2etc.) auf.
• Der Zement gemäß der Erfindung besitzt gegenüber sulfathaltigen Wässer eine außerordentlich gute Widerstandsfähigkeit. Das beruht darauf, da¢s er weniger als 5 / Tiicalciumaluminat enthält, während demgegenüber ein herkömmlicher Portlandzement Tricalciumaluminatgehalte nicht unter 10 % aufweist. Vorzugsweise stellt man den neuen Zement durch Mischen von Portlandzement und 1'oi'tlandzement aus Mergel im Verhältnis 1 : 1 her. Ein guter Zement mit ausreichenden Festigkeitswerten lädt sich auch erhalten, wenn man 30 Teile Portlandzement init 70 Teilen Portlandzement aus Mergel vermischt. Die Endfestigkeiten von Beton, welcher mit Hilfe des Zementes gemäß der Erfindung hergestellt wurde, liegen sogar höher als die Festigkeitswerte bei Verwendung des herkömmlichen Portlandzementes. Die unter Verwendung des neuen Zementes hergestellten Betonteile sind in hohem Maße unempfindlich gegen Meerwasser, Auftausalzen, säurehaltigen Böden und anderen aggressiven chemischen Mitteln.
• einer aus einem kalkarmen Mergel auf der Sintermaschine gebrannte Portlandklinker besteht überwiegend aus dem langsam abbindenden Dicalciumsilikat und einer Glasphase. Die Hydratationswärme von Dicalciumsilikat ist gering. Die Hydratationswärme eines Portlandzements, der durch Feinmahlen des oben erwähnten Gemisches aus normalem Klinker und diesem kalkarmen Klinker hergestellt wird, ist um so niedriger, je höher der Anteil an kalkarmem Klinker ist. Gleiches gilt umgekehrt für die Sulfatbeständigkeit. In der Glasphase, also der nach Anregung latent hydraulisch wirkenden Komponente finden sich Calciumoxyd, Aluminiumoxyd, Eisenoxyd, Alkali, Kieselsäure und andere Verbindungen wie Gelenit und Ackermanit. Verbindungen, welche mit Salzlösungen und insbesondere sulfathaltigen Wässern reagieren könnten, befinden sich in der Glasphase nicht. Insbesondere das sehr schädliche Tricalciumaluminat ist nur in unschädlichem Maße vorhanden. Die Behandlung des kalkarmen Mergels auf einem Sinterband ist deshalb wichtig, weil die Schmelze schnell erstarren muß. Als omaterial zur Herstellung eines solchen Mergelzementes ist der im Raum von Beckum vorhandene Kalkmergel besonders gut geeignet.

Claims (2)

Patentansprüche

1. ement mit hoher Sulfatbeständigkeit und geringer Hydratationswärme, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine Mischung aus Portlandzement und einem Zement darstellt, welcher überwiegend aus Dicalciumsilikat und einer Glasphase, aus Alkali, Calciumoxyd, Aluminiumoxyd und eisenoxyd besteht.

2. Zement nach Anspruch 1, dadurch geirennzeichnet, dal3 der aus zicalciumsilikat und einer glasigen Komponente bestehende Zement aus einem kalkarmen Mergel durch Brennen auf der Sintermaschine oder dergleichen erhalten worden ist.