DE2625067B2 - Verfüllmasse auf Zementbasis mit hohen Wasser-Bindemittelwerten - Google Patents
Verfüllmasse auf Zementbasis mit hohen Wasser-BindemittelwertenInfo
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Description
IO bis 2 Gewichtsprozent
2 bis 1 Gewichtsprozent 2 Gewichtsprozent
5. Verfüllmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der entsäuerte Mergel folgende
Zusammensetzung der wesentlichen Bestandteile aufweist:
FreierKalk (CaO)
aktivierter Ton
aktive Kieselsäure
Klinkermineralien
Fe2O3
MgO
Restcarbonatgehalt
(CaCO3)
Alkalisulfat
Rest
52 Gewichtsprozent 16 Gewichtsprozent 16 Gewichtsprozent
4 Gewichtsprozent 2 Gewichtsprozent
1 Gewichtsprozent
5 Gewichtsprozent
2 Gewichtsprozent 2 Gewichtsprozent
Für das Verfüllen von unterirdischen Hohlräumen, insbesondere in bergmännischen Grubenbauten, werden
Verfüllmassen gebraucht, die als dünnflüssige wäßrige Suspension in die Hohlräume gepumpt werden
können und trotz ihres geringen Feststoff- bzw. Bindemittelanteils nach dem Erhärten ein Kunstgestein
mit guten Festigkeiten ergeben. Bekannte Verfüllmassen genügen den Anforderungen nur unzureichend,
weil sich ihre wäßrigen Suspensionen absetzen, nicht genügend geschmeidig sind oder wegen zu früher
Versteifung oder eines zu hohen Materialanteils nicht oder nicht lange genug pumpfähig bleiben. In anderen
Fällen ist der zur Erzielung der notwendigen Festigkeitseigenschaften
erforderliche Material-, insbesondere Bindemittelbedarf zu hoch. Hinzu kommt, daß die
Verfüllmasse möglichst dünnflüssig bleiben soll, bis sie
ι ο sich im Hohlraum befindet, dort aber rasch erhärten und
ein Kunstgestein mit ausreichenden Endfestigkeiten ergeben soll.
Es wurde nun gefunden, daß eine Verfüllmasse, die als mineralischen Bestandteil mit Bindemitteleigenschaften
vorwiegend entsäuerten Mergel enthält, diesen Anforderungen voll gerecht wird, weil sie hohe Wasserbindemittelwerte
und gute Endfestigkeiten in sich -t ^reint.
Die erfindungsgemäße Verfüllmasse auf Zementbasis mit hohen Wasser-Bindemittelwerten ist dadurch
gekennzeichnet, daß sie
50-85, vorzugsweise 60-80 Gew.-%
entsäuerten Mergel,
46—14, vorzugsweise 37 —19C-ew.-%
Portland-Zementklinker und
"3 4—1, vorzugsweise 3 — 1 Gew.-%
entsäuerten Mergel,
46—14, vorzugsweise 37 —19C-ew.-%
Portland-Zementklinker und
"3 4—1, vorzugsweise 3 — 1 Gew.-%
Gipsdihydrat oder Anhydrit (gerechnet als CaSO4)
enthält.
Werden Mergel, d. h. tonige Kalksteine unterhalb der
Werden Mergel, d. h. tonige Kalksteine unterhalb der
jo Sintergrenze, d.h. höchstens bei 1000 bis 12000C
gebrannt, so entstehen hydraulische Bindemittel, die je nach ihrem Ton- bzw. Kalkgehalt und dem Anteil an
anderen Verunreinigungen, insbesondere Magnesiumoxyd, Eisenoxyden und Alkalien bezüglich Verarbeitbarkeit
und Erhärtung sehr unterschiedliche Eigenschaften haben. Mergel mit weniger als 75 Gew.-%
Calciumcarbonat liefern beim Brennen unterhalb der Sinterung die sogenannten Romankalke, deren Scherben
beim Benetzen mit Wasser nicht mehr ablöschen, sondern nur im Laufe der Zeit langsam zerfallen.
Kalkreiche Mergel mit mehr als 75 Gew.-% Calciumcarbonat liefern beim Brennen die sogenannte hydraulischen
Kalke, die beim Benetzen mit Wasser ablöschen. Unter den Begriff Mergel fallen im Rahmen der
Erfindung alle Rohstoffe, die in ihrer Zusammensetzung zwischen Kalkstein und Ton liegen und sich insbesondere
auch zur Herstellung von Zement oder Kalk eignen. Als Ausgangsmaterial zur Herstellung des entsäuerten
Mergels sind besonders Mergel mit rvnem Carbonatgehalt von 55 — 85 Gew.-% CaCO3 geeignet, die nach
der heute üblichen Bezeichnung für tonhaltige Kalksteine (siehe Ka!k-Taschenbuch 1968, S. 36) »Kalkiger
Mergel« bzw. »Kalksteinmergel« heißen und die 10—15 Gew.-% Ton enthalten.
Diese Mergel werden bei Temperaturen von etwa 1000-11000C entsäuert. Der Brand wird so geführt,
daß die Entsäuerung zwar möglichst vollständig ist, daß sich aber praktisch keine Zementklinkerminerale bilden.
Bei einem Restcarbonatgehalt von beispielsweise 1 Gew.-% (gerechnet als CaCQj) gelingt es, den Gehalt an
Klinkermineralien, insbesondere C3A, C4AF und C2S,
unter 5 Gew.-% zu halten. Bei einem derart schonend durchgeführten Brand bildet sich ein sehr reaktionsfähiges
CaO, der Ton scheint seine vorteilhaften Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Wasseraufnahme,
weitgehend beizubehalten und andere SiO2-Komponenten liegen in sehr aktiver hochdisperser
Form vor.
Der erfindungsgemäß zu verwendende entsäuerte Mergel läßt sich besonders einfach nach dem sogenannten LEPOL·-Verfahren (siehe Keil, Zement, Abschnitt 5^2) herstellen, bei dem der Mergel zu Rohmehl
einer Feinheit von etwa 6000-7000 Blaine vermählen wird, und aus diesem Mergelrohmehl auf einer
Granuliertrommel Granalien von 6—20 mm Durchmesser geformt werden. Diese Granalien werden auf
einem Wanderrost mit den Abgasen des Drehofens vorgetrocknet und dann in dem Drehofen entsäuert
Weil die Granalien aus Mergelrohmehl hergestellt sind, ist ihre Zusammensetzung sehr gleichmäßig, und auf
dem Wanderrost und dem Drehofen lassen sich gut nacharbeitbare Verfahrensbedingungen einstellen. Damit gelingt es, den Brand so zu führen, daß der
entsäuerte Mergel einen Restcarbonatgehalt von 2—10
Gew.-%, vorzugsweise 5 Gew.-% (gerechnet als
CaCQO ur|d einen Gehalt an KJinkermineralien unter 3,
vorzugsweise unter 2 Gew.-% hat
Wegen des unregelmäßigen Temperaturverlaufs im Schachtofen zwischen 1000 und 14000C hat der im
Schachtofen aus klassiertem oder unklassiertem Mergel zusammen mit Koks gebrannte hydraulische Kalk oder
Romankalk als Brenngut eine sehr unterschiedliche Zusammensetzung, die sich nach dem Mahlen durch
hohen Glühverlust und hohen Resttarbonatgehalt bei zugleich wesentlich höherem Anteil an Klinkermineralien zeigt Dementsprechend ist ein nennenswerter
Anteil des Tons totgebrannt Insgesamt haben die bekannten hydraulischen Kalke und Romankalke nicht
die vorteilhaften Ei6enschaften, die den erfindungsgemäß entsäuerten Mergel aurzeichn. ι und als Hauptbestandteil der beanspruchten Spezialverfüllmasse
besonders geeignet machen.
Geeignete und besonders bevorzugte Zusammensetzungen des »entsäuerten Mergels« sind aus der
nachstehenden Tabelle ersichtlich:
Geeignete | Vorzugsweise | |
Zusammen | Zusammen | |
setzung | setzung | |
(Gew.-%) | (Gew.-%) | |
Freier Kalk (CaO) | 38-68 | 52 |
Aktivierter Ton | 19-10 | 16 |
Aktive Kieselsäure | 18-12 | 16 |
Klinkermineralien | 8- 2 | 4 |
Fe2O3 | 2 | 2 |
MgO | 1 | 1 |
Restcarbonatgehalt | 10- 2 | 5 |
(CaCO3) | ||
Alkalisulfat | 2- 1 | 2 |
Rest | 2 | 2 |
die Bestandteile der Verfüllmasse zur Verfugung stehen,
können sie aber auch in feingemahlenem Zustand miteinander vermischt werden. Man erhält so ein sehr
feines, leicht gelbliches grauweißes Pulver von 6800 bis
7500 Blaine, das noch mit mehr als der doppelten
Gewichtsmenge Wasser abbindet Dementsprechend beträgt das Gewichtsverhältnis von Wasser zu Zement
d.h. der Wasserbindemitndwert der erfindungsgümäßen Spezialverfüllmasse 13-23 vorzugsweise 1,95. Mit
ίο der Wassermenge, die sie binden kann, ergibt diese
Bindemittelmischung zunächst eine dünnflüssige wäßrige Suspension. Das Wasser löscht zunächst das freie
Calciumoxyd ab, dient dann als Transportmittel auch über längere Strecken und wird von dem feinverteilten
S1O2, dem Kalkhydrat und anderen Bestandteilen der
Verfüllmasse unter Versteifung gebunden. Der Wasserzusatz beträgt das drei- bis vierfache dessen, was bisher
bei Verfüllmassen als möglich angesehen wurde. Trotz dieses hohen Wasseranteils erhärtet der Brei auf Grund
seines Gehalts an Klinkermineralien, die vorwiegend aus dem Zement stammen, schließlich auch hydraulisch
zu einem Kunstgestein mit sehr guten Festigkeitswerten.
Wie sich die einzelnen Bestandteile der Verfüllmasse
gegenseitig beeinflussen, ist angesichts der Vielzahl der
in dem entsäuertem Mergel enthaltenen Substanzen nicht im einzelnen bekannt Auch der Gips wirkt
offenbar nicht nur als Abbindeverzögerer für den Portland-Zement, sondern dürfte auch, wie an sich
bekannt dem gebrannten Dolomit hydraulisches Erhärtungsvermögen verleihen.
Die erfindungsgemäße Verfüllmasse kann je nach dem gewünschten Verwendungszweck noch durch
Zusatz weiterer Stoffe, wie z. B. Hochofenschlacke,
ja staubförmige oder granulierte Flugasche, Ton, Mergel
oder Kalksteinkomponenten in Mengen bis zu 30 Gew.-% gestreckt werden.
Die einfache und wirtschaftliche Verfüllung (nur ca. 450 kg Feststoff für 1 m3) ist besonders bemerkens-
wert Über Schlauchleitungen oder mit Spezialfahrzeugen lassen sich auf diese Weise auch in Innenstädten
mit viel Verkehr platzsparend und nicht verkehrsbehindernd Verfüllungen unterirdischer Hohlräume
leicht und kostensparend durchführen.
Bei dieser äußerst einfachen Verfahrenstechnik werden für Verfüllung aller Art vollkommen ausreichende Festigkeiten erzielt.
Als Portland-Zement für die erfindungsgemäße Verfüllmasse eignen sich Zemente, wie sie in der
deutschen DIN-Norm 1164 definiert sind, der die britischen Normen BS 12:1958, 1370:1958 und
146 :1958 oder die amerikanischen Normen ASTM C 150-60, C 175-60, C 205-56 T und C 340-55 T
entsprechen. Außer den Zementen nach DIN 1164 wie Portlandzement, Eisenportlandzement, Hochofenzement oder Trasszement sind auch andere Zemente
wie Ölschieferzement, Flugaschezement oder Tonerdezement geeignet.
Die gebrannten Granalien des entsäuerten Mergels können mit dem Portland-Zementklinker und/oder dem
Gips bzw. Anhydrit vermählen werden. Je nachdem wie
30 kg der auf eine Feinheit von 7088 Blaine vermahlenen Verfüllmasse aus 72,5 Gew.-% entsäuertem Mergel mit einem Restcarbonatgehalt von 4,6
Gew.-% CaCO3 und einem Klinkeranteil von 2 Gew.-%, 25,5 Gew.-% Portlandzement der Güteklasse Z 350 und
2 Gew.-% Gips (gerechnet als CaSO4) wurden mit 58,5 I
Wasser zu einer Suspension mit einem Wasserbindemittelwert von 1,95 vermischt. Über eine 150 m lange
Rohrleitung wurde mittels eines Trichters an der Einschüttstelle ein vorher mit 63,51 genau ausgemessener Plastikbehälter gefüllt. Das Litergewicht der
Suspension betrug 1312 g. Umgerechnet auf einen Kubikmeter Hohlraum kommen damit 444 kg der
Verfüllmasse und 868 kg Wasser. Von der gleichen Suspension wurden an Normenprismen die Biegezug-
und Druckfestigkeiten ermittelt. Dabei wurden folgende Werte erreicht:
26 25 067 |
Druckfestigkeit
(kp/cm2) |
|
Prüftermin
(Tage) |
Biegezugsfestigkeit
(kp/cm*) bei Feuchtlagerung |
5
10 23 |
14
28 90 |
4
6 10 |
|
Claims (2)
1. Verfüllmasse auf Zementbasis mit hohen Wasser-Bindemittelwerten, dadurch gekennzeichnet,
daß sie
50 bis 85 Gewichtsprozent entsäuerten Mergel, 46 bis 14 Gewichtsprozent Portland-Zementklinker
und
4 bis 1 Gewichtsprozent Gipsdihydrat oder
4 bis 1 Gewichtsprozent Gipsdihydrat oder
Anhydrit
enthält.
2. Verfüllmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie
60 bis 80 Gewichtsprozent entsäuerten Mergel, 37 bis 19 Gewichtsprozent Portland-Zementklinker
und
3 bis 1 Gewichtsprozent Gipsdihydrai oder
3 bis 1 Gewichtsprozent Gipsdihydrai oder
Anhydrit
enthält.
3. Verfüllma<;se nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der entsäuerte Mergel einen Restcarbonatgehalt von 2 bis 10, vorzugsweise 5%
und einen Gehalt an Klinkermineralien unter 5%, vorzugsweise unter 3% hat
4. Verfüllmasse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der entsäuerte Mergel folgende
Zusammensetzung der wesentlichen Bestandteile aufweist:
FreierKalk (CaO)
-aktivierter Ton
aktive Kieselsäure
Klinkermineralien
Fe2O3
MgO
Restcarbonatgehalt
(CaCO3)
Alkalisulfat
Rest
38 bis 68 Gewichtsprozent
19 bis 10 Gewichtsprozent
18 bis 12 Gewichtsprozent
8 bis 2 Gewichtsprozent
2 Gewichtsprozent
1 Gewichtsprozent
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762625067 DE2625067C3 (de) | 1976-06-04 | 1976-06-04 | Verfullmasse auf Zementbasis mit hohen Wasser-Bindemittelwerten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762625067 DE2625067C3 (de) | 1976-06-04 | 1976-06-04 | Verfullmasse auf Zementbasis mit hohen Wasser-Bindemittelwerten |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2625067A1 DE2625067A1 (de) | 1977-12-08 |
DE2625067B2 true DE2625067B2 (de) | 1979-05-17 |
DE2625067C3 DE2625067C3 (de) | 1980-01-10 |
Family
ID=5979775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762625067 Expired DE2625067C3 (de) | 1976-06-04 | 1976-06-04 | Verfullmasse auf Zementbasis mit hohen Wasser-Bindemittelwerten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2625067C3 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0117278A1 (de) * | 1983-01-29 | 1984-09-05 | Anneliese Zementwerke AG | Anorganische Bindemittel zur Herstellung von Gasbetonsteinen |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITVI20080030A1 (it) * | 2008-02-06 | 2009-08-07 | Villaga Calce S P A | Procedimento per la produzione di calce idraulica naturale. |
-
1976
- 1976-06-04 DE DE19762625067 patent/DE2625067C3/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0117278A1 (de) * | 1983-01-29 | 1984-09-05 | Anneliese Zementwerke AG | Anorganische Bindemittel zur Herstellung von Gasbetonsteinen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2625067C3 (de) | 1980-01-10 |
DE2625067A1 (de) | 1977-12-08 |
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Legal Events
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