DE2837854B2

DE2837854B2 - Verfahren zur Herstellung von Kalkgranulatsteinen

Info

Publication number: DE2837854B2
Application number: DE2837854A
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl.-Ing. Linz Maydl; Kurt 2100 Hamburg Nalleweg; Karl Dr.-Ing. Ott
Original assignee: INTERTHERMOCRETE BAUPATENTE-GMBH 8200 ROSENHEIM DE
Current assignee: INTERTHERMOCRETE BAUPATENTE-GMBH 8200 ROSENHEIM DE
Priority date: 1977-08-30
Filing date: 1978-08-30
Publication date: 1981-07-23
Also published as: DE2837854A1; DE2837854C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kalkgranulatsteinen aus gebrochenem Schlackengranulat. insbesondere Hochofen-, Kesselschmelz-, Müll- und/oder Rennschlackengranulat, nach dem Kalksandsteinverfahren.

Bei diesem Verfahren ist es aus >Beton< 1966, Seite 458, bekannt, Schmelzkammerschlacke in einem Prallspalter derart zu brechen, daß das Endprodukt einen Anteil von ca. 10% Feinstkorn unter 0,2 mm enthält, und daraus nach dem Kalksandsteinverfahren Steine mit verbesserter Wärmedämmung herzustellen. Aus der deutschen Patentschrift 11 01 359 war im übrigen das Brechen von Hochofenschlackengranulat und aus der deutschen Patentschrift 11 02 630 das Brechen von Rennschlackengranulat zur Herstellung eines Zuschlagstoffes für Mörtel oder Beton mit gleichem Feinkornanteil bekannt, ohne daß dabei an die Herstellung von Kalkgrant-atsteinen gedacht worden war. Das gleiche gilt von der Patentschrift 13 02 315, aus der ein höherer Feinkorngehalt als bei den vorgenannten bekannt ist.
Aus der Offenlegungsschrift 14 71 534 isx es bekannt, in einer prallmühlenähnlichen Konstruktion zerkleinertes Schmelzschlackengranulat mit Anteilen der Kornfraktion von 0 bis 1 mm bis etwa 50 Gew.-% und insbesondere einem Anteil der Kornfraktion von 0 bis

ίο 0;2mm von 10 bis 15 Gew.-% als Material für die Herstellung von Steinen zu verwenden. In diesem Falle wird das Granulat jedoch nicht wie bei dem Gegenstand der Anmeldung gebrochen, sondern gemahlen, was den sogenanten »Pudereffekt« mit sich bringt Bei gemahlenem Granulat sind die Grobanteile weitgehend von Feingut umhüllt, das beim Brechen nicht der Fall ist Die Benetzbarkeit und Reaktionsfähigkeit des umhüllten Kornes ist aber erheblich geringer als diejenige des nichtumhüllten Kornes, so daß das gebrochene Gut erheblich bessere Eigenschaften aufweist

Bei dem Kalksandsteinverfahren werden die Zuschlagstoffe mit 7 bis 9% Kalk, berechnet als CaO, gemischt, durch Pressen oder Rütteln verdichtet, geformt und schließlich unter Dampfdruck gehärtet Dabei wirkt eine Erhöhung des Feinanteils der im allgemeinen zur Herstellung von Kalksandstein verwendeten Zuschlagstoffe »kalkfressend«, das die zu umhüllenden Flächen bei Erhöhung des Feinanteiles schnell ansteigen und infolgedessen erheblich mehr Bindemittel benötigt wird. Durch einen erhöhten Kalkanteil wird jedoch die Druckfestigkeit der fertigen Steine herabgesetzt und die Wärmedämmung ungünstig beeinflußt

Gemäß der DE-OS 26 39 178 wurde bereits vorgeschlagen, zur Verbesserung der Eigenschaften von Kalkgranulatsteinen und insbesondere zur Verbesserung der Druckfestigkeit und Wärmedämmung eine insbesondere in einem Walzenbrecher zerkleinerte Schlacke, deren Feinkornanteil unter 0,2 mm 15 bis 50 Gew.-°/o beträgt und einen Anteil von Kalk von 1 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, berechnet als CaO, zu verwenden. Es wurde dabei ferner vorgeschlagen, das Schlackengranulat zweimal nacheinander, insbesondere in einem Pendelwalzwerk, zu brechen.

Die Verwendung von gebrochener Schlacke mit einem hohen Feinkornanteil führt in diesem Falle zu einer wesentlichen Einsparung an Kalk, was wiederum eine wesentliche Erhöhung der Druckfestigkeit und Verbesserung der Wärmedämmung bewirkt. Während man bei den bekannten Steinen eine Druckfestigkeit von 15 MN/m² nur bei Vollsteinen erreicht, werden bei den Steinen, die gemäß dem Verfahren nach dem älteren Vorschlag hergestellt worden sind, Festigkeiten von 15 bis 25 MN/m² selbst für Lochsteine erzielt.

Die Verringerung des Kalkanteiles führt jedoch auch in einigen Fällen zu Schwierigkeiten, und zwar insbesondere dann, wenn es notwendig ist, stärker kalkhaltige Ausgangsprodukte zu verwenden. Der Erfindung liegt die bisher nicht bekannte Aufgabe zugrunde, Kalkgranulatsteine mit verbesserten Eigenschaften und insbesondere verbesserter Druckfestigkeit und Wärmedämmung bei üblichem Kalkgehalt und/ oder höheren Zementanteilen zu schaffen.
Überraschenderweise ist dies gemäß der Erfindung dadurch möglich, daß man eine, insbesondere in einem Walzenbrecher, zweimal nacheinander zerkleinerte Schlacke, deren Feinkornanteil unter 0,2 mm 15 bis 50 Gew.-°/o beträgt, in Mischung mit einem Anteil von

Kalk, der, berechnet als CaO, zwischen mehr als 6 und 9 Gew.-%, insbesondere 7 bis 9 Gew.-% des Gesamtgewichtes der Mischung beträgt, und/oder in Mischung mit Zement in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-% der Mischung, verwendet

Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß dabei auch bei Kalkanteilen bis zu 9% eine hervorragende Erhöhung der Druckfestigkeit sowie Verbesserung der Schall- und Wärmedämmung erreicht wird. Durch Ausbildung besonders großer aktiver Reaktionsflächen wird die gesamte Kalkmenge derart gebunden, daß die sonst bei höheren Kalkzusätzen auftretenden negativen Wirkungen nicht in Erscheinung treten.

Die bei gebrochenem Granulat ohnehin bereits vorhandene sehr große freie Oberfläche weist im Gegensatz zu den üblichen Zuschlagen bei Kalksandstein reaktionsfähige Kieselsäureverbindungen auf. Es wirkt sich dabei also nicht der vorher erwähnte Umhüllungseffekt negativ aus, sondern es wird durch das Vorhandensein dieser großen aktiven Reaktionsflächen ein positiver Effekt, nämlich eine Bindung großer Kalkmengen erreicht

Dies wird gemäß der Erfindung besonders wirksam erreicht, wenn eine gebrochene Schlacke mit einer maximalen Korngröße von 2 mm verwendet wird.

Nach einem zusätzlichen oder alternativen Merkmai der Erfindung erfolgt eine Beigabe von 1 bis 20 Gew.-%, insbesondere 10 bis 20 Gew.-% Zement berechnet auf das Gesamtgewicht der Mischung. Dieser Zusatz kann zusätzlich zu der Kalkbeigabe in den oben genannten Gewichtsgrenzen erfolgen, er kann aber auch ohne Kalkzugabe oder zusätzlich zu einer geringeren Kalkzugabe erfolgen. Auch hier ist es überraschend, daß durch das doppelte Brechen derart hohe Mengen an Bindemitteln ohne Verschlechterung der Eigenschaften verwendet werden können. Durch die Zementbeigabe wird eine vO..ig glatte Sichtfläche erzielt und es werden etwaige Ausblühungen verhindert Insbesondere wenn der Kalkgehalt fehlt oder nur sehr gering ist, liegt der Zementanteil vorzugsweise zwischen 10 und 20 Gew.-%, während bei sich dem Bereich von über 6 bis 9 Gew.-% näherndem Kalkanteil der Zementanteil entsprechend verringert werden kann.

Vorteilhafterweise kann weiterhin eine zusätzliche Beigabe von 10 bis 15% feingemahlener kristallisierter Hochofenstückschlacke, berechnet auf das Gesamtgewicht der Mischung, erfolgen. Diese nicht granulierte, jedoch gebrochene und dann auf Zementfeinheit gemahlene Schlacke erhöht den Feinanteil der Mischung.

Bei Granulat mit einer Wichte unter 12 bis 15 KN/m³ kann gemäß der Erfindung eine Beigabe von Natursand bis zu 10% des Schlackengewichtes erfolgen. Um die latenthydraulischen Eigenschaften des Hochofengranulates voll auszunutzen und eine rasche und intensive Bindung an den großen Oberflächen des Feinkornes zu erreichen, erfolgt gemäß der Erfindung ein intensives Mischen von Kalk und gebrochenem Granulat bis zur vollständigen Umhüllung der Granulatkörner. Dies wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, daß der Kalk zusammen mit dem bei der Produktion notwendigen Wasser zugegeben wird. Es wird dadurch zusätzlich eine erhebliche Verringerung der Reaktionszeit erreicht.

Man kann ferner gemäß der Erfindung der Schlacke leichtgewichtige Zuschlagstoffe, wie Blähton, Bims od. dgl., mit einer Korngröße von 4 bis 8 mm zusetzen, um das Gewicht der Steine weiter herabzusetzen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die bekannten Schlackengranulate ganz oder teilweise ersetzt werden durch LD-Schlacke. Die Stahlwerksschlacke aus dem Sauerstoffblasverfahren hat einen sehr hohen Calciumgehalt und kann infolgedessen nur bei Anwendung des vorliegenden Verfahrens zu Kalkgraonlatsteinen mit den erwünschten guten Eigenschaften verarbeitet werden.

Die Sieblinien von gebrochenem Schlackengranuht liegen je nach Art der Schlacke bei einer maximalen Korngröße von 5 mm in dem folgenden Sieblinienbereich:

0 —0,06 mm
0,06—0,1 mm
0,1 — 0,2 mm
0,2 —1,0 mm
—2,0 mm
—3,0 mm

1,0
2,0

3,0 —5,0 mm

3%

9%

17%

10%

48%

10%

!0%

20%

30%

20%

5%

Wenn zweimal gebrochen wird, ergibt sich bei einer maximalen Korngröße von 2 mm der folgende obere Grenzbereich der Sieblinien:

0 —0,06 mm	15%
0,06—0,1 mm	15%
0,1 —0,2 mm	20%
0,2 -1,0 mm	40%
1,0 —2,0 mm	10%

Auf der Zeichnung sind die genannten Grenzlinien mit A, B und C bezeichnet. Ferner sind mit D und E Sieblinien bezeichnet, bei denen der Feinanteil bis 0,2 mm 16% und die maximale Korngröße 5 mm sowie der Feinanteil bis 0,2 mm 20% und die maximale Korngröße 3 mm betragen. Im Rahmen dieser Korngrößenverteilungen werden bei normalen, d. h. also nicht zu kalkreichen Schlacken, hervorragende Eigenschaften der hergestellten Steine erreicht ohne daß andererseits ein zu großer Aufwand beim Brechen zur Erreichung eines erheblich höheren Feinanteiles erfolgen müßte.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung des vorliegenden Verfahrens.

Beispiel 1

92.05 Gew.-% zweimal in einem Pendelwalzwerk gebrochenes Schmelzschlackengranulat mit einem Feinanteil unter 0,2 m von 17,0% wurden mit 7,95 Gew.-% Weißkalk entsprechend 7,55 Gew.-% CaO vermischt, zu Steinen geformt und bei 1,1 bis 1,2 MN/m² gehärtet. Die Festigkeit betrug je nach Form der Steine 16,5 bis 18,0 MN/m².

Beispiel 2

93.6 Gew.-% zweimal gebrochenes Schmelzschlakkengranulat mit einem Feinanteil unter 0,2 mm von 17,5% wurde mit 6,4 Gew.-% Weißkalk entsprechend 6,02 Gew.-% CaO vermischt, aus der Mischung wurden Lochsteine verschiedener Form hergestellt und bei 1,0 bis 1,1 MN/m² gehärtet. Die Festigkeit betrug je nach Form der Steine 15,6 bis 18,2 MN/m².

Beispiel 3

88,2 Gew.-% zweimal in einem Pendelwalzwerk gebrochenes Hochofenschlackengranulat mit einem Feinanteil unter 0,2 mm von 15,5% wurden mit 11,8% Zement gemischt und die daraus geformten Steine bei

1,1 bis 1,2 MN/m² gehärtet Die erzielte Festigkeit der Steine lag bei 28,0 MN/m².

Beispiel 4

0,2 mm von 23% wurden mit 4,5% WeiBkaik und 43% Zement vermischt und daraus Steine verschiedener Form geformt und bei 12 MN/m² gehärtet Die erzielte Festigkeit der Steine lag je nach Form der Steine

91 Gew.-% in einem Pendelwab werk zweimal 5 zwischen 22,0 und 243 MN/m² (22—24,5 N/mm²), gebrochene LD-Schlacke mit einem Feinanteil unter

Claims

Patentansprüche:

ι. Verfahren zur Herstellung von Kalkgranulatsteinen aus gebrochenem Schlackengranulat insbesondere Hochofen-, Kesselschmelz-, Müll- und/oder Rennschlackengranulat, nach dem Kalksandsteinverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß eine insbesondere in einem Walzenbrecher zweimal nacheinander zerkleinerte Schlacke, deren Feinkornanteil unter 0,2 mm 15 bis 50 Gew.-% beträgt, in einer Mischung mit einem Anteil an Kalk, der als CaO berechnet zwischen mehr als 6 und 9 Gew.-%, insbesondere 7 bis 9 Gew.-%, des Gesamtgewichtes der Mischung beträgt, und/oder in Mischung mit einem Anteil Zement von 1 bis 20 Gew.-% des Gesamtgewichtes der Mischung, verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine gebrochene Schlacke mit einer maximalen Korngröße von 2 mm verwendet wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anteil an Zement von 10 bis 20 Gew.-% des Gesamtgewichts der Mischung, insbesondere bei fehlendem oder weniger als 6% betragendem Kalkanteil, verwendet wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich 10 bis 15 Gew.-% fein gemahlene kristalline Hochofenstückschlacke, berechnet auf das Gesamtgewicht der Mischung, zugegeben werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Schlackengranulat mit einer Wichte unter 12 bis 15 KN/m³ zusätzlich Natursand bis zu 10 Gew.-% des Schlackengewich-

. tes zugegeben werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Kalk und/oder Zement mit dem gebrochenen Granulat zur vollständigen Umhüllung der Granulatkörner intensiv vermischt werden.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich leichtgewichtige Zuschlagstoffe mit einer Korngröße von 4 bis 8 mm zugegeben werden.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Schlackengranulat ganz oder teilweise LD-Schlacke verwendet wird.