DE2351474A1

DE2351474A1 - Zuschlagstoffe fuer konstruktionsleichtbeton od. dgl. und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2351474A1
Application number: DE19732351474
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr-Ing Jung; Alexander Dr-Ing Kozlowski; Imre Dr Lesko
Original assignee: Perlmooser Zementwerke AG
Current assignee: Perlmooser Zementwerke AG
Priority date: 1972-10-16
Filing date: 1973-10-13
Publication date: 1974-04-25
Also published as: AT336476B; ATA886472A

Description

Zuschlagstoffe für Konstruktionsleichtbeton od.dgl.
und Verfahren zu deren Herstellung Zusatz zu Anmeldung P 20 38 009.0 In neuerer Zeit bedient sich die Bauwirtschaft in zunehmendem Maße des Xcnstruktionsleichtbetons. Hierunter versteht man einen Beton, der ein verhältnismäßig niedriges Gewicht mit Festigkeiten verbindet, welche in der Größenordnung des normalen Stahlbetons liegen. Festigkeiten zwischen 200 und 400 kg/cm2 bei Raumgewichten von etwa 1,6 bis 1,8 kg/dm3 ermöglichen somit die Errichtung normaler Stahlbetonbauwerke mit einer etwa 30 % betragenden Gewichtsersparnis. Diese Eigenschaften erhält der Konstruktionsleichtbeton im allgemeinen durch Zuschlagstoffe, die eifle:L sc!iiosenen, betracht1ichen Porenraum bei noch ausreichender Festigkeit besitzen. Solche Zuschlagstoffe sind ohne sonderliche Schwierigkeiten her-@tellbar, beispielsweise aus blähfähigen Tonen, Tonschiefer, Flugaschen u.dgl.,sofern die Korngröße dieser Zuschläge einen bestimmten Mindestdurchmesser nicht unterschreitet. Feinere Körnungen, etwa unter 3 mm, besonders aber unter 1 mm Korndurchmesser, lassen sich nicht mehr oder nur sehr schwach blähen, so daß der Anteil 0 bis 3 mm is allgemeinen nahe an das spezifische Gewicht des gebrannten Tones, nämlich 2,5, herankommt. Demgegenüber liegt die Kornrohdichte der gröberen Fraktionen in der Nähe von 1,0. Die Tatsache, daß es zwar leichte, hochfeste Grobzuschläge, aber keinen dementsprechenden Feinunteil gibt, hat es mit sich gebracht, daß man diesen letzteren meist in Form von Quarzsand dem Konstruktionsleichtbeton einverleibt. Allenfalls zieht man Feinteile beran, welche aus gebrochenen, groben, porösen Kornanteilen bestehen; deren offane Porosität verursacht indessen einen großen @asserbedarf und läßt darüber hinaus an Eigenfestigkeit und Baumgewicht zu wünschen übrig.
In dem Hauptpatent, Anmeldung P 20 38 009.0, wurde bereits die Erzeugung eines Zuschlagstoffes für Konstruktionsleichtbeton od.dgl. beschrieben, der geblähten Feinperlit mit einer Kornrohdichte von 0,7 bis 1,7 g/cm3, vorzugsweise von 1,0 bis 1,5 g/cm3, besitzt. Der leichte Feinzuschlag mit einer Korngröae von 0 bis 3 mm, vorzugsweise von 0,06 bis 1 mm, wurde besonders vorteilhaft mit in üblicher Weise aus blähfähigen Tonen, Tonschiefern, Flugaschen usw. hergestellten Grobleichtzuschlägen verarbeitet.
Überraschenderweise wurde nun festgestellt, daß zur Erzeugung dieses Leichtzuschlagstoffs nicht nur Feinperlit herangezogen werden ann, der nur in gewissen geographischen Begionen vorkommt, sondern daß auch sonstige Silikatgesteine zur Erzeugung des Leichtzuschlagstoffs verwendet werden können, sofern sie überwiegend glasig oder mikrokristallin sind und feinverteilte, leichtflüchtige Bestandteile enthalten. Als besonders vorteilhaft erwiesen sich Ergußgesteine mit feinverteilten, leichtflüchtigen Bestandteilen, insbesondere Bestandteilen, die beim Erhitzen in Form von Dampf entweichen. Beispielsweise wurden besonders günstige Ergebnisse erhalten mit Basalten, vulkanischen Agglomeraten, sowie mit solcben porphyroplastischen Gesteinen, die einen hohen Anteil an mikrokristalliner Matrix aufwiesen. Infolge de feinen Verteilung der leichtflüchtigen Bestandteile konnte eine besonders gute Porenverteilung und kleine Porengröße erzielt werden. Durch den verhältnismäßig hohen Anteil an geschmolzener Phase waren die Poren geschlossen, was eine sehr niedrige Wasseraufnahme zur Folge hatte. Die Korneigenfestigkeit war hoch. Der Leichtzuschlagstoff entsprach demnach den Anforderungen für Konstruktionsleichtbeton in idealer Weise.
Die Erfindung betrifft also Zuschlagstofe für Konstruktionsleichtbeton oder dergleichen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie geblähtes, überwiegend mikrokristallines Silikatgestein, insbesondere Ergußgestein, mit feinverteilten leichtflüchtigen Bestandteilen, insbesondere Bestandteilen, die beim Erhitzen in Form von Wasserdampf entweichen, enthaltenden Leichtsand aufweisen, wobei das geblähte Gestein eine Kornrohdichte von 0,7 bis 1,7 g/cm3, vorzugsweise von 1,0 bis 1,5 g/cm3 besitzt.
Es wurde gefunden, daß man durch langsames Erhitzen eines mikrokristallinen Silikatgesteins mit feinverteilten leichtflüchtigen Bestandteilen, insbesondere in einem Zeitintervall von 2 bis 20 Minuten, bis zur beginnenden Schmelze ein geblähtes Gestein mit einem Korn in der Fraktion 0 bis 3 mm, vorzugsweise 0,06 bis 1 mm und einer Kornrohdichte von 0,7 bis 1,7 g/cm3, vorzugsweise 1,0 bis 1,5 g/cm3 erhält, das eine hohe Festigkeit aufweist. Ein zu langsames Erhitzen des Silikatgesteins ist Jedoch nicht egspfohlenssert, da sonst die im Silikatgestein eingeschlossenen leichtflüchtigen Verbindungen entweichen, ohne daß eine Volumensvergrößerung des Silikatgesteins stattgefunden hat.
Anwendungsbeispiel: An Hand der folgenden Beispiele sei die Erfindung näher erläutert. Im Anwendungsbeispiel 1 wird u.a. der erfindungsgemäß erzielte Fortschritt dargelegt.
Mischung 1 Mischung 2 Blähton 3 - 7 mm, mittlere Kornrohdichte 1,05 g/cm3 1,140 kg 1,140 kg Blähton 1 - 3 mm mittlere Kornrohdichte 1,16 g/cm3 0,630 kg 0,630 kg Sand 0 - 1 mm mittlere Kornrochdichte 2,68 g/cm3 1,445 kg -erfindungsgemäß geblähter Basalt 0-1 mm, mittlere Kornrohdichte 1,38 g/cm3 - 0,750 kg PZ 475 1,300 kg 1,300 kg Wasser 650 ml 650 ml Der Zementgehalt betrug damit 400 kg/m3.
Die Ergehnisse waren folgendermaßen: Mischung 1 Mischung 2 Betonrohdichte (Feucht) errechnet 1,60 g/cm3 1,38 g/cm3 Betonrohdichte nach dem Entformen 1,60 g/cm3 1,37 g/cm3 Betonrohdichte trocken 1,48 g/cm3 1,26 g/cm3 Druckfestigkeit nach 7 Tagen 322 kp/cm2 335 kp/cm2 Herstellungsbeispiele: Beispeil 1: Trachyt mit einer Korngröße von 1 bis 3 in: wurde in einen Versuchamuffelofen für 10 @inuten bei 1200°C belassen.
Die Kornrohdichte des auf diese Weise geblähten Trachyts lag etwa bei 1,35 g/cm2. Ein zweiter Versuch bei 1230°C ergab eins Kornrohdichte von etwa 1,10 g/cm2. Scbließlich gelang es auch, aus Basalt mit einer Korngröße unter 1 am bis etwa 0,1 mm in dieser Weise geblähten leichtzuschlagstoff zu erzeugen. Die einzelnen Körner kleben dabei allerdings zu eines erheblichen Teil aneinander und müssen durch Zerreiben getrennt werden. Infolge der geschlossenen sporen besaß auch der auf diese Weise erzeugte Leichtzuschlagstoff ein geringes Wasseraufsaugvermögen. Seine Kornrohdichte lag zum überwiegenden Teil zwischen 1,0 und 1,5 g/cm2.
Beispiel 2: Basalt mit einer Korngröße von 0 bis 1 mm wurde am höher gelegenen Ende eines gasbeheizten Versuchsdrehofens im Gleichstrom mit den Flammgasen aufgegeben. Durch die Drehung des Ofens und seine Schräglage gelangte der Basalt vorwärts, wobei gleichzeitig infolge der hohen Temperatur eine Blähung eintrat. Der dabei gewonnene Basalt hatte eine Kornrohdichte von im @ittel 1,38 g/cm3 und ein Schüttewicht von 0,65 kg/dm3. Bei einer es höheren Temperatur ergab sich eine Kornrohdichte von 1,15 g/cm3.
Beispiel 3: Andesit mit einer Korngröße von 0 - 1 mm wurde am höher gelegenen Ende eines gasbeheizten und vom tiefer gelegenen Ende her befeuerten Versuchsdrehofens aufgegeben und auf diese Weise im Gegenstromverfahren gebläht. Der dabei gewonnene Andesit hatte eine Kornrohdichte von im Mittel 1,19 g/cm3 und ein Schüttgewicht von 0,6 kg/dm3.

Claims

Patentansprüche

1) Zuschlagstoffe für Konstruktionsleichtbeton oddgl.

nach Patent Patentanmeldung P 20 38 009.0, dadurch gekennzeichnet, daß sie geblähtes, überwiegend mikrockristallines Silikatgestein, insbesondere Ergußgestein, mit feinverteilten leichtflüchtigen Bestandteilen, insbesondere Bestandteilen. die beim Ernitzen in Form von Dampf entweichen, enthaltenden Leichtsand aufweisen, wobei das geblähte Gestein eine Kornrohdichte von 0,7 bis 1,7 g/cm3, vorzugsweise von 1,0 bis 1,5 g/cm3 besitzt.

2) Zuschlagstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leichtsand eine Korngröße von o bis 3 mm, vorzugsweise 0,06 bis 1 mm aufweist.

3) Verfahren zur Herstellung von Zuschlagstoffen für Konstruktionsleichtbeton nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des geblähten Silikatgesteins überwiegend mikrokristallines Silikatgestein, insbesondere Ergußgestein, mit feinverteilten leichtflüchtigen Bestandteilen, insbesondere Betandteilen, die beim Erhitzen in Form von Wasserdampf entweichen, insbesondere in einem Zeitintervall von 2 bis 20 Minute,n, bis zur beginnenden Schmelze erhitzt und damit zu einem Korn in der Fraktion 0 bis 3 mm, vorzugsweise 0,06 bis 1 mm und einer Kornrohdichte von 0,7 bis 1,7 g/cm3, vorzugsweise 1,0 bis 1,5 g/cm3, gebläht wird.

4) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikatgestein im Gleichstromverfahren, beispielsweise in einem Drehrohrofen gebläht wird.

5) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikatgestein im Gegenstromverfahren, beispielsweise in einem Drehrohrofen gebläht wird.