DE2431613A1

DE2431613A1 - Gasbetonsteinmischungen

Info

Publication number: DE2431613A1
Application number: DE2431613A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl Ch Tennstedt
Original assignee: Anneliese Zementwerke AG
Current assignee: Anneliese Zementwerke AG
Priority date: 1974-07-02
Filing date: 1974-07-02
Publication date: 1976-01-15
Also published as: ATA251775A; NO138248C; SE7507546L; ES436482A1; GB1493686A; FR2277053A1; LU72868A1; CH601130A5; IE41396L; NO138248B; DE2431613B2; IE41396B1; NL7507841A; NO751581L; AT357088B; DK152875A; SE417949B; IT1040764B; FR2277053B1; BE828554A

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT₁ DIPLOMCHEMIKER

5 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90

Köln, den Io. Mai 1974 So/pz/57

Anneliese Zementwerke Aktiengesellschaft, 4722 Ennigerloh i.W.

Gasbetonsteinmischungen ■

Die vorliegende Erfindung betrifft Mischungen zur Herstellung von Gasbetonsteinen.

Für die Gasbetonherstellung werden wässrige Mischungen von Weißfeinkalk, Sand (teils gemahlen, teils ungemahlen) und einem Blähmittel, z.B. Aluminiumpulver, verwendet. Das Anmachwasser wird in der Regel so vorgewärmt, daß die Ausgangstemperatur der Mischung etwa 4o°C beträgt. Diese stark alkalisch reagierende Mischung bildet mit dem Aluminiumpulver Wasserstoffgas.

Die wässrige Mischung wird in rechteckige Behälterwagen gegossen und beginnt unter Volumenvergrößerung zu reagieren. In Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Ausgangsmischung entstehen mehr oder weniger stark poröse Körper, in denen sich das Calciumhydroxid teilweise mit dem gemahlenen oder ungemahlenen Zuschlagstoff Sand zu Calciumsilikathydratphasen verbindet. Dadurch tritt schon nach etwa 2o min eine Versteifung der Masse ein. Wesentlich ist, daß zur Erzielung eines möglichst niedrigen Raumgewichts der aufgeblähte poröse Kalksandsteinkuchen nach Beendigung der Gasbildung nicht mehr zusammenfällt, sondern als

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stabile Masse sein Volumen bewahrt.

Nach üblichen Standzeiten werden diese rohen Gasbetonsteinblöcke geschnitten und dampfgehärtet. Wünschenswert ist die Herstellung von Gasbetonsteinen mit niedrigem Raumgewicht und ausreichender Druckfestigkeit.

Bekannt ist ferner, daß ein Teil des Weißfeinkalkes, der die teuerste Komponente der Mischungen darstellt, durch Zement ersetzt werden kann. Der Zusatz von Zement erhöht zwar die Festigkeiten, es steigen aber auch gleichzeitig die Raumgewichte. Darüber hinaus nimmt die Reaktionsgeschwindigkeit der Calciumsilikathydratphasenbildung mit steigendem Zementanteil ab.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Weißfeinkalkanteil in Gasbetonsteinmischungen zu ersetzen bzw. zu reduzieren, ohne daß die Reaktionsgeschwindigkeit der Calciumsilikathydratbildung abnimmt und die Raumgewichte der mit üblichen Verfahrensschritten hergestellten Gasbetonsteine stark steigen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind dementsprechend Gasbetonsteinmischungen, bestehend aus Kalk, Sand und einem Blähmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalkkomponente ein entsäuerter Mergel ist. Besonders geeignet zur Herstellung von Gasbetonsteinen sind Mischungen bestehend aus Kalk, Sand und einem Blähmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalkkomponente zumindest teilweise durch einen entsäuerten Mergel ersetzt wird.

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Unter den Begriff Mergel fallen im Rahmen der Erfindung alle Rohstoffe, die in ihrer Zusammensetzung zwischen den reinen Kalkstein und dem Ton liegen und insbesondere auch zur Herstellung von Zement und Kalk geeignet sind.

Diese Mergel werden bei Temperaturen von etwa 9oo bis 13oo°C, insbesondere 12oo°C, entsäuert. Die Entsäuerung soll dabei nur soweit durchgeführt werden, daß sich praktisch keine Zementklinkerminerale bilden. Bei eines . derart schonend durchgeführten Brand bildet sich ein sehr reaktionsfähiges CaO,sowie SiO--Komponenten in sehr aktiver, hochdisperser Form.

In den erfindungsgemäßen Gasbetonmischungen sorgen die reaktive~i Kalk- und SiO^-Komponenten zusammen mit dem Weißfeinkalk für eine ausreichende und schnelle Calciuiasilikathydratphasenbildung, wodurch die Standzeiten der rohen Gasbetonsteinblöcke erheblich verkürzt werden können. Außerdem steigen die Raumgewichte der fertigen Gasbetonsteine nur unbeachtlich, zumindest aber erheblich weniger als bei einem Zusatz von Zement. Darüber hinaus konnte festgestellt werden, daß die Reaktionszeiten im Autoklavprozess ebenfalls verkürzt werden können. Es wird angenommen, daß die hochdisperse Kieselsäure katalytisch oder keimbildend wirkt und dadurch die gewünschten Reaktionen schneller ingang kommen bzw. ablaufen,als wenn nur reiner Weißfeinkalk oder Weißfeinkalk und Zement in den Ausgangsmischungen vorhanden sind. In den erfindungsgemäßen Gasbetonsteinmischungen liegen somit bei einer Kombination von Weißfeinkalk und dem entsäuerten Mergel für die Gasbetonsteinherstellung optimale Reaktionsbedingungen vor.

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Diese sind am günstigsten, wenn es sich dabei noch um einen entsäuerten Kalkmergel handelt. Das schließt jedoch nicht aus, daß der Weißfeinkalk vollständig durch entsäuerten Mergel ersetzt werden kann, weil hierbei schon gegenüber den bekannten Mischungen günstigere Reaktionsbedingungen angetroffen werden.

Sehr gute Ergebnisse werden mit Gasbetonsteinmischungen erzielt, in denen der Weißfeinkalk bis zu 80 Gew.% durch entsäuerten Mergel ersetzt worden ist. Insbesondere sind die Mischungen günstig, die 4o bis 7o Gew.% entsäuerten Kalkmergel, bezogen auf Weißfeinkalk, enthalten.

Zur weiteren Erhöhung der Festigkeit von Gasbetonsteinerzeugnissen bietet sich an, gemeinsam mit Portlandzementklinker gemahlenen,entsäuerten Mergel bzw. gemahlenem und entsäuertem Mergel im Gemisch mit gemahlenem Zement zu verwenden. Je nach gewünschter Eigenschaft des Fertigproduktes hinsichtlich Festigkeit und Raumgewicht kann das Mischungsverhältnis bei 2o bis 80 Gew.% entsäuertem Mergel und 80 bis 2o Gew.% Zementanteilen liegen. Hierbei kann in den wässrigen Ausgangsmischungen der Weißfeinkalk ebenfalls bis zu 80 Gew.% durch das beschriebene Bindemittelgemisch ersetzt werden, wobei die Zusatzmenge von der Temperatur der Ausgangsmischung abhängig ist, weil bekanntlich die Temperatur den Reaktionsverlauf stark beeinflusst.

Bevorzugt werden Mischungen aus etwa 60 Gew.% entsäuertem und gemahlenem Kalkmergel und etwa 4o Gew.% Portlandzement und Gasbetonsteinmischungen, in denen etwa

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4o bis 7ο Gew.% des Weißfeinkalkes durch dieses Bindemittelgemisch ersetzt wird . Dadurch erreicht man unter gegebenen Voraussetzungen einen Reaktionsablauf wie bei ausschließlicher Verwendung von Weißfeinkalk. Außerdem werden wesentlich höhere Druckfestigkeiten bei gleichblei-

bendem Raumgewicht von beispielsweise o,5 t/m Gasbetonstein erreicht. Dabei bestätigt sich, daß der aufgeblähte Gasbetonsteinrohling sein Volumen behält und nicht zusammenfällt. Bei Zementzusätzen zum Weißfeinkalk tritt dagegen eine Volumenverminderung und dadurch bedingt ein höheres Raumgewicht auf.

Die erfindungsgemäßen Gasbetonsteinmischungen führen neben qualitäts- und verfahrenstechnischen Verbesserungen zu einer höheren Wirtschaftlichkeit (niedriges Raumgewicht bei sehr guter Druckfestigkeit und Verwendung eines preisgünstigeren Ausgangsproduktes).

Anhand des folgenden Beispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.

Beispiel

In einem Vormischer wurde zunächst eine Schlammenge, bestehend aus silicatischem Zuschlagstoff, Wasser und Rückschlamm, mit einer Rohdichte von 1,63 g/ml hergestellt. Die Temperatur dieses Schlammes betrug etwa 4o°C. Zu 17oo kg dieser Mischung wurden dann in einem Trogmischer mit vertikal angeordneten, schneilaufenden Rührarmen 24o kg Weißfeinkalk und 8o kg eines Gemisches, bestehend aus 6o Gew.-% entsäuertem und gemahlenem Kalkmergel und 4o Gew.-% Portlandzement, zugesetzt. Der entsäuerte und gemahlene Kalkmergel war aus einem Rohstoff mit etwa

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77 % CaCo₃ hergestellt worden und besaß die folgenden Analysenergebnisse:

Glühverlust o,9o %

ReSt-CO₂ o,82 %

Unlösliches 2,23 %

SiO₂ 18,71 % Al₃O₃ 5,7o %

Fe₃O₃ 2,o2 %

CaO 65,93 % MgO 1,08 %

K₃O o,96 %

Na₂O o,o9 %

SO₃ 1,25 %

Rest . . ο.,.3.1. %

Ιοο,οο

Die Gasbetonsteinrohmischung wurde 1 Minute gemischt.

Anschliessend wurden 8oo g Aluminiumpulver (1 : Io mit Wasser gemischt) zugegeben, nochmals 12 Sekunden gerührt und die fertige Mischung in Härtewagen gegossen. Nach einer Standzeit von 3o Minuten war der Blähprozeß abgeschlossen. Die Maximaltemperatur betrug 91 C. Der Rohling wurde dann in Steinformat von 11,5 χ 24ο χ 365 mm geschnitten und im Härtekessel gehärtet. Die Temperatur im Kessel betrug 2oo°C und der Druck entsprechend 16 atü. Die Verweilzeit im Härtekessel betrug 11,5 Stunden, wovon

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3,5 Stunden auf die Aufheizzeit entfielen. Das Raumge-

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wicht der Gasbetonsteine betrug o,5 t/m und die Druckfestigkeit erreichte einen Wert von 34 kp/cm

Die Mindestdruckfestigkeit für derartige Steine beträgt

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25 kp/cm . Bei Verwendung des obigen Bindemittelgemisches, bei dem sich,schon zu Beginn des Prozesses die hochaktive, feinzerteilte Kieselsäure zu Calciumsilikathydratphasen verbindet, dienen letztere im anschließenden Autoklavpxozess nach Art der Impfkristalle und wirken somit beschleunigend auf den vollkommenen Umsatz von Ca(OH)₂ zu Calciumsilikaten. Hierdurch ergibt sich eine Druckfestigkeitssteigerung der Gasbetonsteine bei gleicher Verweilzeit im Autoklavprozess. Umgekehrt kann natürlich die Verweilzeit im Autoklaven verkürzt werden, weil auch dann noch ausreichende Druckfestigkeiten, die oberhalb

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vom 25 kp/cm liegen, erreicht werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Gasbetonsteinmischungen ist der äußerst niedrige SO_-Gehalt im Bindemittel. Der entsäuerte Mergel enthält praktisch kein SO-. Bei der zusätzlichen Verwendung von Zement liegen die SO_-Gehalte etwa bei l,o bis 1,5 %, wobei der SO~-Gehalt aus dem bei der Zementmahlung zur Regulierung der Abbindezeiten zugegebenen Gipsdihydrat bzw. Anhydrid stammt. Bekanntlich gelten alle SO₃-Träger als Reaktionsverzögerer, so daß aus dem sehr niedrigen SO₃~Gehalt der erfindungsgemässen Gasbetonsteinmischungen sehr günstige Reaktionsbedingungen resultieren.

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kennzeichnet, daß das Bindemittelgemisch aus 2o bis 80 Gew.% entsäuertem Kalkmergel und 80 bis 2o Gew.% Zement besteht.

8. Gasbetonsteinmischungen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 4o bis 7o Gew.% der Kalkkoir.ponente durch ein Bindemittelgemisch,bestehend aus etwa 60 Gew.% entsäuertem und gemahlenem Kalkmergel· und etwa 4o Gev?.% Portlandzement, ersetzt ist.

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Claims

2A31613

Patentansprüche

fl.)Gasbetonsteinmischungen, bestehend aus Kalk, Sand und einem Blähmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalkkomponente ein entsäuerter Mergel ist.
2. Gaebetonsteinmischungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der entsäuerte Mergel ein Kalkmergel ist.
3. Gasbetonsteinmischungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalkkomponente teilweise durch •inen entsäuerten Mergel ersetzt ist.
4. Gasbetonsteinmischungen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalkkomponente bis zu 8o % durch einen entsäuerten Mergel ersetzt ist.
5. Gaebetonsteinmischungen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalkkomponente durch einen Anteil an entsäuertem Mergel zwischen 4o und 7o Gew.% ersetzt iftt.
6. Gasbetonsteinmischungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalkkomponente teilweise durch ein Bindemittelgemisch,bestehend aus entsäuertem Mergel und gemahlenem Zement, ersetzt ist.
7. Öasbetonsteinmischungen nach Anspruch 6, dadurch ge-

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