DE2759908C2

DE2759908C2 - Beton

Info

Publication number: DE2759908C2
Application number: DE2759908A
Authority: DE
Inventors: Bernard Alain Bron Clavaud; Victor Jost; Jean-Pierre Lyon Kiehl
Original assignee: EUROPEENNE DES PRODUITS REFRACTAIRES 92200 NEUILLY-SUR-SEINE FR Ste
Current assignee: EUROPEENNE DES PRODUITS REFRACTAIRES 92200 NEUILLY-SUR-SEINE FR Ste
Priority date: 1976-07-22
Filing date: 1977-07-13
Publication date: 1990-09-13
Also published as: ES460970A1; US4111711A; JPS572666B2; GB1527829A; DE2731612A1; JPS5312926A; IT1118037B; CH626034A5; DE2731612C2

Description

Die Erfindung betrifft die Zusammensetzung eines. Betons mit gegenüber den bekannten Betons herausragenden Eigenschaften. So soll ein erfindungsgemäßer Beton einen geringeren Wasseranteil, eine höhere Dichte, eine geringere offene PorosUät. eine höhere Druckfestigkeit, eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen ein schnelles Erhitzen und ein schnelleres Abbinden gewährleisten.

Der erlindungsgemäße Beton ist dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus

a) 10 bis 30% einer Zementmischung folgender Bestandteile und Eigenschaften besteht: <1) 10 bis 30 Gew.-% einer erdalkalischen mineralischen Substanz, wie Eisenhüttenschlacken mit Calcium-Monoaluminat oder -Dialuminat oder mil Calcium-Silikoaluminat, tonerdehaltigen Zementen des Typs Calcium-Monoaluminat und Calclum-Dlaluminat. tonerdehaltigen Silikatzementen;

(2) 14 bis 56% eines Bestandteiles, das keine Gele oder Sole mit Wasser bildet und eine PartlkelgröIJe zwischen 0,01 μηι und 0,1 μιη aufweist, wie Siliciumoxid. Chromoxid, Titandioxid, Zirkonoxid und Aluminiumoxid;

(3) 14 bis 56">. einer mineralischen Substanz, die unempfindlich gegenüber Hydratalion Ist und eine l'artikelgröße zwischen I und 100 μηι auf-

weist, wobei die Summe der Bestandteile (2) und (3) 70 bis 90 Gew.-% des Zementes ausmachen und
b) aus 70 bis 90% eines Zuschlagstoffe.

Die außergewöhnlichen Eigenschaften des Betons beruhen darin, daß die Zementmischung zwei mineralische Bestandteile enthält, und zwar eines In einem Korngrößenbereich von 1 bis 100 μιη und das andere in einem Korngrößenbereich von 0,01 bis 0,1 μπι, wobei diese beiden Bestandteile leicht im Wasser dispergieren, gegebenenfalls unter Zusatz eines Dispersionsmittels, ohne mit diesem zu reagieren und keine Gele und Sole bilden.

Es scheint, daß die außergewöhnlichen Eigenschaften des Betons gemäß der Erfindung daraus resultieren, daß der Bestandteil mit einer Korngröße von 0,01 bis 0,1 μπι die Hohlräume zum großen Teil ausfüllt, die zwischen den Teilen der Bestandteile mit einer Ko.r^röße von 1 bis 100 μιη ausgebildet sind.

Der Bestandteil (1) muß bei sehr hoher Temperatur gebrannt sein (vorteilhaft geschmolzen oder gesintert), um ausreichend inert zu sein, um nur progressiv mit dem Wasser zu reagieren und in jedem Fall einzig und allein dann, wenn die Zementmischungen oder der Beton, der aus diesem Zement gebildet ist, an Ort und Stelle gebracht ist, vorzugsweise durch Vibrationen. Ein Zement gemäß der Erfindung kann nach dem Anrühren mit weniger als 20% Wasser, vorteilhaft mit weniger als 15% Wasser, Im Vergleich zum Gewicht der Zementmischung durch Vibration eingeformt werden. Wenn man einen tonerdehaltigen Zement des Typs Calciummonoalumlnat oder Calciumdialuminat als Bestandteil (I) verwendet, kann man die im Handel verfügbaren tonerdehaltigen Zemente verwenden. Wenn man eine tonerdehaltlge Schlacke als Bestandteil (1) verwendet, so kann dies eine Rekuperationsschlacke mit eisen- oder titanhaltigen Verunreinigungen sein. Die Größe der Teile des Bestandteiles (1) ist nicht sehr kritisch. Man bevorzugt jedoch einen Bestandteil (1) mit einer Teilchengröße mit nicht mehr als 100 μπι und besser noch mit nicht mehr als 50 um.

Der Bestandteil (2) muß eine Teilchengröße zwischen 0,01 und 0,1 μπι haben. Der Bestandteil (2) kann aus glasigem Siliciumoxid bestehen, wie z. B. aus glasigem Siliciumoxid, das als Unterprodukt bei gewissen industriellen Verfahren, wie z. B. der Reduktion des Zirkoniumsillkuts In Zirkoniumoxid oder bei der Herstellung von Ferrosiliclum erhalten wird (die Staube der elektrischen Ölen enthalten geeignetes Siliciumoxid). Der Bestandteil (2) kann gleichfalls aus Siliciumoxid, aus Chromoxid, aus Titanoxid oder selbst aus Aluminiumoxid sein, das durch bcKannte Techniken der Ausfällung, Trocknung und Brennen erhalten wird. Man kann gleichfalls diese Oxide durch bekannte Techniken der Dissoziation oder Hydrolyse von metallischen Zusammensetzungen erhalten (wie Halogenen) in einer heißen Flamme, in einem Plasma oder durch einfaches Brennen in einem Ofen. Die Oxide mit einer Partikelgröße unterhalb 0,1 |im werden gleichfalls kolloidale Oxide genannt. Die Herstellung der Bestandteile (2) erscheint in der Tat nicht kritisch. Es kommt darauf an. daß dieser Bestandteil eine Partikelgröße In dem Bereich von 0.01 bis 0,1 (im hat und sich leicht Im Wasser dispergieren läßt (evtl. mit Hilfe eines Dlspergierungsmittels) und mit dem Wasser kein Gel oder Sol bildet. Während ein tonerdehaltiger Zement oder ein klassischer Portlandzement mit einem Gehalt an Wasser von 25 bis 30% angerührt werden, werden die Zementmischungen gemäß der F.rllndung normalerweise

mit einem Wassergehalt von weniger als 20%, vorzugsweise weniger als 15% angerührt, wodurch nach dem Abbinden ein Zement mit einer hohen Dichte und einer geringen Porosität erhalten wird.

Als Bestandteil (3) kommt jedes mineralische Material in Frage, das unempfindlich gegenüber der Hydration ist und das im natürlichen Zustand oder durch Zerkleinerung auf eine mittlere Partikelgröße von I bis 100 μπι gebracht werden kann. Vorzugsweise verwendet man einen inerten Füllstoff mit einer Partikelgröße von 1 bis 10 μπι, denn ein wesentlich größerer inerter Füllstoff (3) (10 bis 100 μπι) führt zu weniger guten Ergebnissen bei der Herstellung von Beton (schlechtere mechanische Eigenschaften und höherer Wassergehalt bei der Herstellung). Geeignete inerte Füllstoffe sind z. B. Oxide wie Siliciumoxid, Aluminiumoxid (evtl. gebrannt), Magnesiumoxid, Zirkonoxid, Titandioxide; natürliche Mineralien wie Bauxite (evtl. gebrannt), Quarzite, Dolomite, Giobertlte. Chromite, Zirkon, Granit, Basalt, reine Quarzsanrie. Man kann gleichfalls gebrannten Ton oder synthetische Mineralien wie S;aciumkarbid. Siliciumnitrit, Siliciumoxinitrit, etc. verwenden. In keinem Fall muß man als Füllstoff Ton, Betonite oder andere Erden benutzen, die Im Kontakt mit Wasser reagieren können.

Der Zuschlagsstoff der Betons gemäß der Erfindung kann aus harten und dichten Gesteinen, z. B. Basalt, Quarzlt, Granit, Geröll etc.), elektrisch geschmolzenen und gesinterten Oxiden (z. B. Korund), vorgefertigten oder synthetischen Stoffen (z. B. gebrannter Ton, gebranntes Bauxit etc.), ebenso aus kohlenstoffhaltigen Stoffen (Koks, Kohle. Anthrazit) bestehen. Die Partikelgröße der Zuschlagsstoffe Ist nicht sehr kritisch und wird Im allgemeinen in der Grdßenort.iung wie bei den bekannten Betons gewählt (weniger als 30 mm, vorzugsweise nicht mehr als 10 mm, die Hau? menge der Teile, die den ZuschlagsstolT bilden, sind größer als 0,2 mm).

Ein Beton gemäß der Erfindung kann mit einem Wasseranteil hergestellt werden, der deutlich unter jenem liegt, der für die bekannten Betons notwendig Ist. Die Verringerung des Wassergehalts für die gleiche Verarbeitung beträgt wenigstens 25% und kann in gewissen Fällen 50% und mehr erreichen.

Die Betons gemäß der Erfindung weisen eine hohe Dichte, eine offene Porosität im unbearbeiteten Zustand unter 15%, vorzugsweise unter 10% und eine Druckfestigkeit im unbearbeiteten Zustand über 40 N/mm², vorteilhaft oberhalb 70 N/mm² und besser noch über 100 N/mm² auf. Nach der vollständigen Dehydration des Zementes bei einer Temperatur von 800 bis 1000⁰C (Brennen) bleibt die offene Porosität des Betons unter 15%, bevorzugt unter 10%, und der Druckwiderstand bleibt höher als 40 N/mm², vorzugsweise höher als 70 N/mm² und besser noch oberhalb 100 N/mm².

Die Betons gemäß der Erfindung zeigen des weiteren nach ihrer Aushärtung eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen ein sehr schnelles Erhitzen im Falle eines Feuers. Das Abbinden des Betons geht sehr schnell vor sich. Die Ausschalung des Betons kann nach 24 Stunden vorgenommen werden. Zirka 80% der Aushärtung Ist 48 Stunden nach der Herstellung erreicht. Über die wesent- ' liehen oben angegebenen Bestandteile hinaus kann der Zement bzw. der Beton gemäß der Erfindung ein oder mehrere mineralische oder organische Dispersionszusätze enthalten, um die Dispersion der verschiedenen Bestandteile und Ihre Benetzung zu erleichtern, wie dies bekannt ' Ist. Ein sehr wirksamer dlsperglerender Zusatz Ist das Natrlumtrlpolyphosphat Im Verhältnis von 0,01 bis 0,05 Gew.-% im Vergleich zum Gewichi des Betons. Die Betons gemäß der Erfindung werden im Bauwesen wie auch als feuerfeste Auskleidung eingesetzt, z. B. für die Herstellung von Straßenbedeckungen, die beständig sind gegenüber Erosion und Frost, Behälter für radioaktive Abfallstoffe, Erzeugnisse aus Eisenbeton, vorgefertigte Elemente, Unterwasserbauten, feuerbeständige Bauten.

Im folgenden ist die Erfindung anhand mehrerer Beispiele beschrieben.

Beispiel 1

Um einen Beton für das Bauwesen gemäß der Erfindung herzustellen, mischt man sorgfältig folgende Bestandteile für die Zementmischung:

To.nerdehaltige Schlacke mit einer 25 Gew.-%

Partikelgröße von 5 bis 50 μπι
glasiges Siliciumoxid mit einer 38 Gew.-%

Partikelgröße von 0,01 bis 0,1 μΐη
Fontainebleau-Sand mit einer 37 \3ew.-%

Partikelgröße von 5 μπι

Die chemische Zusammensetzung des gebrannten Produktes der verschiedenen Bestandteile ist in Gew.-% folgende:

	lonerdehaltige	glasiges	Sand
	Schlack:	Siliciumoxid	Fonlaineblau
SiO₂	0,10	94,70	98,75
Al₂Oj	57,90	3,65	1,25
Fe₂Oj	0,05	0,15	Spuren
TiO₂	2,60	Spuren	Spuren
CaO	35,50	Spuren	0
MgO	1,13	Spuren	0
Na₂O	0,01	0,15	Spuren
K₂O	0,01	0,05	Spuren
ZrO₂	-	1.30	-
SOj	2,70	-	-

100,00

100.0

Der Gehalt an CaO des fertigen Zementes beträgt 8,87%. In den Beispielen 3 und 4 wird dieser Zement »INV.l« genannt.

Beispiel 2

Für die Herstellung eines feuerfesten Betons wird ein Zement folgender Mischung verwendet:

tonerdehaltiger Zement mit einer 28 Gew.-"n

Partikelgröße von 5 bis 50 μπι
glasiges Siliciumoxid mit einer 36 Gew.-",,

Partikelgröße von 0,01 bis 0.1 μπι
gebranntes Aluminiumoxid, zerkleinert 36 Gev..-x auf eine Partikelgröße von 5 μπι

Die chemische Zusammensetzung des gebrannten Produkts der verschiedenen Bestandteile ist folgende in Gew.-%:

tonerdehiiltiges glasiges gebranntes

Zement Siliciumoxid ΛΙΟ

SiO₂
Al₂Oj
Fe, Ο·.

0,25

71.50

0.06

94.70	0.05
3.65	99.50
0.15	Spuren

Fortsetzung

tonerdehaltiges glasiges gebranntes

Zement Siliciumoxid AIiO.;

1st. Die Eigenschaften der erhaltenen Betons sind gleichfalls angegeben.

Spuren

27,74

0,10

0,35

Spuren

0,15

0,05

1,30

Spuren Spuren

0,45 Spuren

100,00

1110,00

100,0

Der Gehalt an CaO des fertigen Zementes beträgt 7,76%. In dem Beispiel 5 wird dieser Zement »INV.2« genannt.

Beispiel 3

In der nachstehenden Tabelle sind die Bestandteile für einen Beton für das Bauwesen angegeben. Diese Bestandteile müssen in üblicher Weise gemischt werden. Zum Vergleich der Eigenschaften des erf-ndungsgemäßen Betons sind die eines konventionellen Betons angegeben.

Zusammensetzung
in Gew.-%

konventioneller Beton mit Beton Zement INV.l

Granit mit einer 46,5

Kristallisation Kornabstufung 4/2 mm

Granit um 2 mm 18,6

Sand, Kornabstufung 15

0,15/0,05
Portlandzement 20

400 HTS
Zement INV.l

Wasser, % im Verhält- 9,6
nis zu der Zusammensetzung des trockenen
Betons

Dispersationsmittel
(Natrijmtripolyphosphat)

46,5

18,6 15

20

3,5

0,1

Eigenschaften

konventioneller Beton

Beton mit Zement INV.l Zusammensetzung
in Gew.-%

konventioneller Beton mit Beton Zement !NV.

Korund schwarz

Korngrößenabstufung 23 von 5/10 mm

Korngrößenabstufung 23 von 2/4 mm

Korngrößenabstufung 20 von 0,2/2 mm

Korngrößenabstufung 20 von 0/0,2 mm

Portlandzement 14

400 HTS
Zement INV.l

Wasser, % im Verhält- 5 nis zu der Zusammensetzung des trockenen Betons

23 23 20 20

2,5

Eigenschaften

konventioneller Beton

Beton mit Zement INV.l

J)

Dichte g/nv, un	3,10
bearbeitet, trocken
offene Porosität, %	16,80
Druckwiderstand nach	44,5
20 Tagen, N/mm²
Gehalt an hydrier	9,1
barem CaO, %

3,46

7,1 105 '

1.23

Beispiel

Ein feuerfester Beton wird gemäß der Erfindung dadurch hergestellt, daß man sorgfältig und in bekannter Welse die in der nachstehenden Tabelle angegebenen Zusammensetzungen mischt, in der zum Vergleich die Zusammensetzung eines konventioneüen Betons angegeben 1st. Die Eigenschaften der Betons sind gleichfalls in der Tabelle angegeben.

Zusammensetzung
in Gew.-%

konventioneller Beton mit Beton Zement INV.2

Gebranntes Bauxit,

Dichte g/m-, un	2,21	2,49	',; Korngrößenabstufung
bearbeitet, trocken			von 4/2 mm
offene Porosität, °/o	11,1	4,1	Komgrößenabstufung
Druckwiderstand nach	40	120	um 2 mm
20 Tagen, N/mm²			_W) Komgrößenabs'ufung
Gehalt an hydrier	13	1,73	von 0/0,2 mm
barem CaO, °/o

Beispiel 4

Für das Bauwesen wird ein Beton gemäß der Erfindung hergestellt, indem sorgfältig und in bekannter ""> Weise die In de; unten siehenden Tabelle angegebenen Bestandteile gemischt werden. In der zum Vergleich die Zusammensetzung eir.js bekannten Betons angegeben Zement SECAR 250 Zement INV.2

Wasser, Gew.-%im Verhältnis zu der Zusammensetzung des trockenen Betons

30

50

10

15

12,5

30 50

14 5

27

Eigenschaften

konventioneller lielun mil
Beton Zement INV.2

Dichte g/m¹, unbearbeitet, trocken

2,50

3,00

oflene Porosität, %	19	Il
Druckfestigkeit n;ich 3 Tagen, N/mm²	60	105
Nach dem Brennen bei 1200⁰C:
Dichte, g/cm' un bearbeitet	2,35	2
offene Porosität, %	24	12
Druck widerstand, KI /„„) *1 / ItIIII**	30	110
Gehalt an hydrier barem CaO, %	1,15	1

2,90

1,09

Die Zusammensetzung von SECAR 250 ist:

SiO:	0,1
AIjO,	71,0
Fe₂O₁	0,1
TiO₂	0,02
CaO	27,9
MgO	0,16
Na₂O	0,16
K₂O	0,30
Brennverluste	0,26
	Beispiel 6

Für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Betons mit einer hohen Dichte, einer geringen Porosität und einer hohen Druckfestigkeit wird ein Zement verwandt, dessen nachstehend aufgeführte Bestandteile sorgfältig gemischt werden:

14 Gew.-% einer tonerdehaltigen Schlacke, die zu einer Partikelgröße unter 20 um gemahlen ist,

43 Gew.-% von glasigem Siliciumoxid mit einer Partikelgröße von 0,1 [im bis 0.01 μΐη und

43 Gew.-% gebranntem Aluminiumoxid mit einer Partikelgröße von 1 bis 10 μηι.

Dieser Zement kann durch Vibration mit 13 bis 15% Wasser im Verhältnis zum Gewicht des Zementes in die Form gebracht werden. Dieser Zement wird Zement INV. III genannt.

Die chemischen Zusammensetzungen der gebrannten Produkte der verschiedenen Bestandteile in Gew.-% sind folgende:

tonerdehaltige glasiges

Aluminiumoxid

Schlacke

Siliciumoxid gebrannt

SiO₂	0,10	94,70	0,05
Al₂O₃	57,90	3,65	99,5
Fe₂Oj	0,05	0,15	Spuren
TiO₂	2,60	Spuren	Spuren
CaO	35,50	Spuren	Spuren

908	tonerdehallige Schlacke	8	Aluminiumoxid geuranni
Fortsetzung	1,13		0
	0,01	glasiges Siliciumoxid	0.45
MgO	0.01	Spuren	Spuren
Na₂O	-	0.15	-
K₂O	2,70	0.05	-
ZrO₂	100,00	1,30	100,0
SO,	-
Gesamt:	100,00

Für die Herstellung des Betons mischt man sorglültig In bekannter Weise die unten angegebenen Bestandteile in den genannten Gewichtsverhaltnissen:

23¹Vi Korund, schwarz,

Korngrößenabstufung 5/10 mm.

Krongröiknabstufung 2/5 mm
20'*, Korund, schwarz.

Korngrößenabslufung 0,2/2 mm
20·\, Korund, schwarz,

Komgrößenabstulung 0,05/0.2 mm
14'v Zement INV. Ill

Töö

Wasser In % im Verhältnis zu der Zusammensetzung des trockenen Betons: 2,9.

Eigenschaften:

Dichte In trockenem, unbearbeitetem Zustand:

3.42 g/cm¹;

offene Porosität: 4,2%;

Druckwiderstand: 150 N/mm¹ nach 8 Tagen.
Nach dem Brennen bei 800° C:

Scheinbare Dichte: 3,40 g/cm';

oflene Porosität: 5,6%;

Druckwidersiand: i4ö N/mm'.
Nach dem Brennen bei 1200° C:

Scheinbare Dichte: 3,40 g/cm';

oflene Porosität: 5,4%;

Druckwiderstand: 145 N/mm^J.

Beispiel 7

Für die Herstellung eines Betons mit hoher Dichte, einer geringen Porosität, einem hohen Druckwiderstand bei Kälte wird ein Zement aus der Mischung folgender Bestandteile verwandt:

24 Gew.-% tonerdehaltigen Zement mit einer Partikelgröße von 5 bis 50 pm, ·
47 Gew.-% Chromoxid mit einer Partikelgrör. von 0,05 bis 0.10 μπι

29 Gew.-% gebranntes Aluminiumoxid, gemahien auf eine Partikelgröße von 1 bis 10 μπι.

Dieser Zement kann durch Vibration in die Form mit 11 bis 14% Wasser im Verhältnis zu dem Gewicht des Zements gebracht werden.

Dieser Zement wird Zement INV.V genannt.

Die chemische Zusammensetzung der gebrannten Produkte der verschiedenen Bestandteile sind In Gew.-% folgende:

tonerdehaltiges Chromoxid
Zement

gebranntes
Aluminiumoxid

SiO₂
AI₂O₃

0,25
71,50

0,22
0,18

0,05
99,5

Z/

Fortsetzung

tunerdehalliges Chromoxid Zement

gebranntes Aluminiumoxid

to

Die chemische Analyse der Bestandteile ist folgende:

Korund AIjO; Siliciumoxid Porlland-

schwarz gebrannt glasig /.emcnt

Gesamt:

0,06

Spuren

27.74

0.10

0.35
Spuren

98,90

0.30

0.10

0.14

0.16

Spuren

Spuren Spuren Spuren

0,45 Spuren

100.00

100,0

Dieser Zement wird sorgfältig und in bekannter Welse mit den unten angegebenen Bestandteilen (Gew.-%) gemlwhl:

23 Gew.-".. Korund, schwär/.

Korngrolfcnabslulung 5/10 mm 23 Ciew·.-"., Korund, schwär/.

Korngroßenabsiulung 2/5 mm 20 Gew.-". Korund, schwarz,

KorngriMJenabstiifung 0,2/2 mm !5 Gew.-i, Korund, schwär/.

KorngröÜenabslulung 0,05/0,2 mm 19 Gew.-".. Zement INV. IV.

100

Wasser In Gew.-\, im Vergleich /u der Zusammensetzung des trockenen Betons: 3.3. Eigenschaften:

Dichte, unbearbeitet, trocken, 3.55 g/cm¹; offene Porosität: 6h,;

Druckwiderstand: 80 N/mm¹. Nach dem Brennen bei 800⁰C:

C-I i_l r\J-t-»-. Ί Cl —/.._*.

oiiicuiuaic lymitc. J,jj g/viu , offene Porosität: 6.9%; Druckwiderstand: 75 N/mm'. Nach dem Brennen bei 1200° C: Scheinbare Dichte: 3,49 g/cm'; offene Porosität: 11,0%; Druckwiderstand: 105 N/mm¹.

Beispiel 8

Der erfindungsgemäße Beton hat folgende Zusammensetzung In Gew.-%:

SiO₃

Al₂O,

Fe₂O.,

TiO₂

CaO

MgO

Na₂O

K₂O

ZrO₂

Gesamt:

0,50

6,5

0,1

2,7
Spuren

0,2

Spuren
Spuren

0,05
99,5
Spuren
Spuren
Spuren
Spuren

0.45
Spuren

94,70

3,65

0,15

Spuren

0,15

0,05

1,30

22.0 4.5 1.5 0.2

70.8 0.8 0,1 0.1

100,00 100,00 100,00

100,00

23% Korund schwarz, Korngrößenabstufung 5/10 mm

23% Korund schwarz, Korngrößenabstufung 2/5 mm

20% Korund schwarz, Korngrößenabstufung 2/0,2 mm

20% Korund schwarz, Korngrößenabstufung 0.2/0,01 mm

Zuschlag stoff :o Die so definierte Zusammensetzung kann durch Vibration In die Form mit 3,8% Wasser gebracht werden.

Nach dem Abbinden nach 15 Tagen und Trocknen bei 110° C sind die erhaltenen Eigenschaften folgende:

_v Eigenschaften:

'' Scheinbare Dichte: 3,31 g/cm'; offene Porosität: 9,3%;
Druckwlderstand: 51 N/mm².
Nach dem Brennen bei 800° C:
Scheinbare Dichte: 3,28 g/cm'; offene Porosität: 12,6%;
Druckwiderstand: 69,5 N/mm². Nach dem Brennen bei 1200° C:

Scheinbare Dichte: 3,27 g/cm'; . offene Porosität: 13,1%;

Druckwiderstand: 74 N/mm^;.

Zum Vergleich, wenn man das beschriebene glasige

Siliziumoxid durch feinstes Siliciumoxid mit einer Partikelgröße von 1 μπι bis 10 μηι ersetzt, beträgt die Menge

·»<> des erforderlichen Wassers für ein In-Form-Bringen mit Vlbration 6%.

Nach dem Abbinden von 15 Tagen und einem Trocknen bei 110° C erhält man folgende Eigenschaften:

₄- Eigenschaften:

Scheinbare Dichte: 3,17 g/cm'; offene Porosität: 16,5%;
Druckwiderstand: 8 N/mm².
Nach dem Brennen bei 1200° C:
Scheinbare Dichte: 3,23 g/cm'; offene Porosität: 15,2%;
Druckwldersiand: 26 N/mm².

Diese Ergebnisse zeigen gut den kritischen Einfluß der Verwendung des Bestandteiles (2), der eine Partikelgröße In dem angegebenen Bereich aufweist.

Beispiel 9

Ein Beton gemäß der Erfindung wird durch die folgende Mischung in Gew.-% erhalten:

6% AI2O3 gebrannt, Partikelgröße

5 bis 20 μΐη

6% glasiges Siliciumoxid,

Partikelgröße 0,01 bis 0,1 μπι

2% Portlandzement

Zementbinde mittel

41% Anthrazit gebrannt,

Korngrößenabstufung 2/4 mm

16% Anthrazit gebrannt,

Korngrößenabstufung um 2 mm

13% Anthrazit gebrannt,

Korngrößenabstufung 0,5/0,1 mm

Zuschlag stoff

Il

11% Sund Fontuinebleuu
mit einer
PartikelgröBe von 5 μπι

11% glasiges Siliciumoxid

mit einer

Partikelgröüe von 0,01 bis 0,1 8% tonerdeha'Uge Schlacke

mit einer

Partikelgröße von 5 bis 50 μπι

FOriselzung

Zementbinde mittel

100

Die Eigenschalten des gebrannten Anthrazits sind folgende:

Kohlenstollgehali:	>94%
Aschegehalt:	5,1%
scheinbare Dichte:	1,68 g/cm'
offene Porosität:	4,42%

Die chemische Analyse der anderen Bestandteile Ist folgende:

tonerdehaltige glasiges Sand

Schlacke Siliciumoxid Fontainebleau

SiO:	0,10	94,70	98.75
AI₂O₅	57,90	3,65	1,25
Fe₂O.,	0,05	0,15	Spuren
TiO₂	2,60	Spuren	Spuren
CaO	35,5	Spuren	0
MgO	1,13	Spuren	0
Na₂O	0.01	0,15	Spuren

tone.uehaltige glasiges Sand

Schlacke Siliciumoxid Fontainebleau

K₂O
ZrO₂
SO₁
Gesamt:

0,01
2,70

0,05 1,30

Spuren

100,00

100.0

Die beschriebene Zusammensetzung kann In die Form unter Vibration mit 5,8% Wasser eingebracht werden.

Nach dem Aushärten nach 8 Tagen und einer Trocknung bei 110° C sind die erhaltenen Eigenschaften folgende:

Scheinbare Dichte: 1,77 g/cm¹; offene Porosität: 7,3%;

Druckwiderstand: 62 N/mm¹;

Durchlässigkeit: <0,2 πρ.
Nach dem Brennen bei 800° C:

Scheinbare Dichte: 1,75 g/cm'; offene Porosität: 9,0%;

Druckfestigkeit: 65 N/mm"'.

Durchlässigkeit: <0,2np.
Nach dem Brennen be! 1200⁵C:

Scheinbare Dichte: 1,75 g/cm¹; offene Porosität: 10,5V,

Druckfestigkeit: 78 N/mm^:;

Durchlässigkeit: <0,2 np.

Es 1st selbstverständlich, daß die beschriebenen Ausführungsbelsplele nur beispielhaft sind und daß diese verändert werden können. Insbesondere durch die Anwendung äquivalenter Techniken, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Beton, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus

a) 10 bis 30% einer Zementmischung folgender Bestandteile und Eigenschaften besteht:

(1) 10 bis 30 Gew.-% einer erdalkalischen mineralischen Substanz, wie Eisenhüttenschlacken mit Calcium-Monoaluminat oder -Dialuminat oder mit Calcium-Silikoaluminat, tonerdehahigen Zementen des Typs Calcium-Monoaluminat und Calcium-Dialuminat, tonerdehaltigen Silikatzementen;

(2) 14 bis 56% eines Bestandteiles, das keine Gele oder Sole mit Wasser bildet und eine Partikelgröße zwischen 0,01 μπι und 0,1 μΐη aufweist, wie Siliciumoxid, Chromoxid, Titandioxid, Zirkonoxid und Aluminiumoxid;

(3) 14 bis 56% einer mineralischen Substanz, die unempfindlich gegenüber Hydration ist und eine Partikelgröße zwischen 1 und 100 μπι aufweist, wobei die Summe der Bestandteile (2) und (3) 70 bis 90 Gew.-% des Zementes ausmachen und

b) aus 70 bis 90% eines Zuschlagsstoffes.

2. Beton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Porosität des Betons nach einer vollständigen Entwässerung des Zementes bei einer Temperatur von 800 bis 1000⁰C weniger als 15% beträgt.

3. Beton nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Porosität des Betons unter 10% nach einer vollständigen Entwässerung des Zementes bei einer Temperatur von 800 bis 1000⁰C beträgt.