DE3133503C2

DE3133503C2 - Bindemittel

Info

Publication number: DE3133503C2
Application number: DE3133503A
Authority: DE
Inventors: Viktor D. Gluchovskij; Pavel W. Krivenko; Vitalij L. Myti&scaron;&ccaron;i Moskovskaja oblast' Pankratov; Galina S. Rostovskaja; Vasilij Ju. Kiev Timkovi&ccaron;
Original assignee: KIEVSKIJ INZENERNO-STROITEL'NYJ INSTITUT KIEV SU
Current assignee: KIEVSKIJ INZENERNO-STROITEL'NYJ INSTITUT KIEV SU
Priority date: 1981-08-25
Filing date: 1981-08-25
Publication date: 1985-11-21
Also published as: DE3133503A1

Abstract

Bindemittel, enthaltend granulierte Hochofenschlacke, Alkaliverbindung und Zusatzstoff. Das erfindungsgemäße Bindemittel enthält als Zusatzstoff Portlandzementklinker bzw. Natrium- oder Kaliumsulfat bei folgendem Gewichtsverhältnis (in Masseprozent): granulierte Hochofenschlacke 79 bis 98,5, Alkaliverbindung 1 bis 12, Zusatzstoff (Portlandzementklinker bzw. Natrium- oder Kaliumsulfat) 0,5 bis 9.

Description

2. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) es granulierte Hochofenschlacke, Natrium- oder Kaliumcarbonate und/oder

-Silikate und/oder -hydroxide und/oder -fluoride sowie Portlandzementklinker enthält und daß es

b) folgende Zusammensetzung aufweist (in Masseprozent)

granulierte Hochofenschlacke 79 bis 96

Natrium- oder Kaliumcarbonate und/oder -Silikate und/oder -hydroxide und/oder -fluoride 3 bis 12 Portlandzementklinker 1 bis 9.

3. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) es granulierte Hochofenschlacke, Natriumsilikat und als Zusatzstoff Natrium- oder Kaliumsulfat enthält,

b) es folgende Zusammensetzung aufweist (in Masseprozent):

granulierte Hochofenschlacke 89 bis 98,5

Natriumsilikat 1 bis 10

Natrium- oder Kaliumsulfat 0,5 bis 1,0.

Die vorliegende Erfindung betrifft Bindemittel, die granulierte Hochofenschlacke, Carbonate, Silikate, Hydroxide und/oder Fluoride von Natrium oder Kalium sowie einen Zusatzstoff enthalten. Die vorliegende Erfindung kann besonders vorteilhaft bei der Herstellung von Beton- und Stahlbetonerzeugnissen verwendet werden. Es ist allgemein bekannt, daß für die physikalisch-chemischen Eigenschaften sowie für den Wert eines Betons die Eigenschaften und Paramter des Bindesmittels kennzeichnend sind. Das dürfte der Grund dafür sein, daß die meisten Versuche zur Schaffung eines Bindemittels mit guten Gebrauchseigenschaften Insbesondere Versuche waren, diese Eigenschaften durch Veränderung der Zusammensetzung der Bindemittel zu erreichen.

Unter den verschiedenen bekanntgewordenen Bindemitteln sind auch Bindemittel, die granulierte Schlacke und Alkaliverbindungen enthalten. Derartige Bindemittel sind beispielsweise aus W. D. Gluchovskl u. a. »Stschelotschno-zemelnyje gldravlitschskije vjashustschie i betony«, Kiew, Verlag Vystscha schkola, 1979, S. 103-104 bekannt.

Bei der Gewinnung dieser Bindemittel werden granulierte Hochofenschlacke und elektrothermIsche Phosphorschlacke mit einer spezifischen Oberflächen von mindestens 300 m²/kg verwendet. Als Alkaliverbindungen werden Carbonate, Fluoride, Hydroxide sowie insbesondere auch Natrium- und Kaliumsilikate wie Wasserglas verwendet.

Derartige Bindemittel weisen eine hohe Wirksamkeit auf, und der Zementstein auf ihrer Basis weist eine hohe Korrosions- und Kältebeständigkeit, Wasserundurchlässigkeit, Luft- und Wasserbeständigkeit sowie eine Haftung In bezug auf die Zusatzstoffe und Bewehrung und dergleichen auf. Sie erhärten an der Luft und Im Wasser und sind durch gute hydraulische Eigenschaften gekennzeichnet. In Folge der beträchtlichen Schwankungen der chemischen, der mineralogischen und der Phasenzusammensetzung von Schlacken sind die Geschwindigkeiten der Festigkeitserhöhung dieser an sich bekannten Bindemittel relativ niedrig. Deshalb werden diese Bindemittel nicht als schnellhärtende Bindemittel verwendet.

Darüber hinaus weist ein Zementstein auf der Grundlage derartiger Bindemittel In einigen Fällen im Vergleich zu Portlandzementstein eine erhöhte Schwindverformung sowie lange Zelträume bis zu deren Abklingen auf.

Aus dem SU-Urheberscheln 4 08 928 ist auch ein Bindemittel der folgenden Zusammensetzung (in Masseprozent) bekannt:

ω granulierte Hochofenschlacke 55,5 bis 61,0

Wasserglas 29,0 bis 33,0

Portlandzement 10,0 bis 11,0.

Zur Gewinnung dieses Bindemittels wird die granulierte Hochofenschlacke bis auf eine spezifische Oberfläche

f'5 von 2800 bis 3000 cmVg vermählen und dann mit Portlandzement vermischt. Die erhaltene Mischung wird mit einer Lösung der jeweiligen Alkallkomponente-Natrium- (bzw. Kalium-) Glas mit einem Modul von 1,8 bis 2,3

und einer Dichte von 1,3 bis 1,35 g/cm³ In einer Menge von 40 bis 4396 der gesamten Trockenbestandteile versetzt.

Die Prüfungen dieses bekannten Bindemittels haben gezeigt, daß seine Aktivität sowohl im Anfangsstadium der Erhärtung als auch in den nachfolgenden Härtungsstadien relativ niedrig ist. Darüber hinaus weist dieses Bindemittel eine verlangsamte Festigkeitssteigerung auf. So beträgt die Druckfestigkeit des genannten Bindemittels nach 24 Stunden 10,6 MPa und nach 28 Tagen 32,6 MPa.

Das ist darauf zurückzuführen, daß das Bindemittel Portlandzement enthält, zu dessen Zusammensetzung auch Gips gehört, der die Funktion eines Härtebeschleunigers erfüllt. Der Gips reagiert mit der Alkalikomponente, wobei die Neutralisation der letzteren unter Bildung von löslichen Salzen erfolgt. Das führt zu einer Verminderung des Gehalts des Bindesmittels an Alkalikomponente, was seinerseits die Herabsetzung der Aktivität und Luftbeständigkeit des Bindesmittels zur Folge hat.

Aus der GB-PS 8 16 832 ist eine Zementmasse bekannt, die aus

zwei Komponenten besteht, nämlich
einer naßvermahlerien Schlacke und
einem Aktivierungszusatz in Form von Portlandzement oder Natriumhydroxid.

Die Anwesenheit der Alkalikomponente (dieser Begriff bezeichnet in wäßriger Lösung alkalisch reagierende Bestandteile) Natriumhydroxid ist als Alternative zum Zusatz von Portlandzement genennt. Die gleichzeitige Anwesenheit beider Bestandteile sowie die anzuwendenden Mengen werden in dieser Druckschrift nicht gelehrt.

Aus der BE-PS 5 55 216 werden verschiedene Varianten eines dreikomponentigen Zements beschrieben, der umfaßt:

granulierte Schlacke, 2C

ein Alkalisalz, vorzugsweise Natriumsulfat (von 4,2 bis 3,896) und

hydratisierten Kalk (von 2,1 bis 1,996) oder soviel Portlandzementklinker, daß eine ausreichende Menge eines hydratisierten Kalkes (von 2,1 bis 1,956) freigesetzt wird.

Der in dieser Druckschrift beschriebene dreikomponentlge Zement enthält keine »AlkaHkomponente«, d. h. einen Bestandteil, der in wäßriger Lösung zu einer stark alkalischen Raktlon führt. Es wird im Gegenteil davon gesprochen, daß nur der Zusatz von Natriumsulfat zu befriedigenden Ergebnissen führt. In dem bekannten Zement dient das Natriumsulfat dazu, durch Reaktion mit dem zugesetzten hydratisierten Kalk unter Bildung von Gips und einer freien Base verbraucht zu werden, so daß es als solches im fertigen Zement nicht mehr vorhanden ist.

Die Druckfestigkelten der beschriebenen bekannten Bindemittel liegen nur zwischen 15,9 und 45,4 MPa.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bindemittel zu schaffen, bei dem es durch die Veränderung der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung im Vergleich mit bekannten Bindemitteln möglich 1st, den Übergang hydratisierter Mineralien aus der Gel- in die Kristallform zu beschleunigen, wodurch eine Verbesserung der Anwendungseigenschaften des Bindemittels aufgrund einer Erhöhung der Verfestigungsgeschwindigkeit und der Aktivität erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch Bindemittel gelöst, wie sie im Patentanspruch 1 beschrieben sind. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Bindemittels für die Fälle, daß als Zusatzstoff Portlandzementklinker ■oder Natrium- oder Kaliumsulfat verwendet werden, sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Das erfindungsgemäße Bindemittel zeichnet sich dadurch aus, daß seine Verfestigungsgeschwindigkeit sowie Aktivität verbessert ist, weil es ein optimales Verhältnis von Gel und Kristallen niedrigbasischer Verbindungen in der zu bildenden Gel-Krlstall-Struklur gewährleistet.

Bei der vorteilhaften Ausführungsform gemäß Anspruch 2 ist es möglich, während der gesamten Aushärtungszeit des Bindemittels eine hohe stabile Festigkeit zu erreichen, seine Dauerhaftigkeit und Luftbeständigkeit zu erhöhen und außerdem für die Formulierung des Bindesmittels eine granulierte Hochofenschlacke mit variierender Baslzität ai verwenden.

Die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bindemittels gemäß Anspruch 3 gewährleistet eine Beschleunigung des Hydratationsvorganges, wodurch es möglich wird, eine hohe Festigkeit des Bindemittels in den Anfangsstadien der Härtung zu erhalten.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1
Das erfindungsgemäße Bindemittel weist folgende Zusammensetzung (In Masseprozent) auf:

79

granulierte Hochofenschlacke Alkallverblndung Zuschlagstoff

Es wurde granulierte Hochofenschlacke folgender Zusammensetzung (In Masseprozent) verwendet:

SlOr-33,6; Al₂Oj-15,85; Fe₂O,-2,45; CaO-35,67; MgO-8,90; SO₃-1,34; MnO-1,40.

Als Alkaliverbindung wurde ein Gemisch, bestehend zu 90% aus Na₂CO₃ und zu 1096 aus NaOH und als Zusatzstoff Portlandzementklinker verwendet.

Zur Gewinnung des Bindesmittels wurde die granulierte Hochofenschlacke und der Portlandszementkllnker in einer Trommelmühle bis zu einer spezifischen Oberfläche von 3160 cmVg zermahlen. Dann wurde das erhaltene Gemisch mit einer Lösung, bestehend zu 9096 aus N₂CO₃ und zu 10% aus NaOH, angemacht.

Bel dem gewonnenen Bindemittel wurde die Biege- und Druckfestigkeit nach 1, 3, 7 und 28 Tagen, die Biege- und Druckfestigkeit nach einer Dampfbehandlung sowie die Schwindverformung nach 28 und 100 Tagen ermltteit.

Die Prüfungsverfahren sind nachstehend angegeben. Die Prüfungsergebnisse sind In Tabelle 1 zusammengestellt. Zum Vergleich sind in der Tabelle die Ergebnisse der Prüfung des Bindemittels gemäß UdSSR-Urheberschein 408928 enthalten.

Zur Konsistenzbestimmung uns Zementmörtels (des Bindemörtels) werden 1500 g Sand mit einer Korngröße von 0,5 bis 0,85 mm und 500 g Pulver aus granulierter Hochofenschlacke und Zusatzstoff vermischt. Die granulierte Hochofenschlacke und der Zusatzstoff wurden vorher bis auf 1 Masseprozent Restfeuchte getrocknet und ίο bis auf eine spezifische Oberfläche von 3000 bis 3400 cm²/g zerkleinert.

Die Mischung wird In eine vorher mit einem feuchten Tuch abgewischte Kugelform eingefüllt und in dieser binnen 1 min vermischt.

In der Mitte des Gemisches wird ein Loch erzeugt und In dieses die Lösung der Alkallkomponente mit einer Temperatur von 20+ 2° C in einer Menge von 150 g eingegossen. Das Verhältnis der Menge der Alkalikomponentenlösung zur Menge des Zements (des Bindemittels) beträgt 0,3. Im folgenden wird dieses erwähnte Verhältnis zwecks gedrängter Darstellung als P/C = 0,3 bezeichnet. Nach einer Haltezeit von 0,5 min und nach dem Vermischen binnen I min wird dis erhaltene Sandzementmischung in die vorher mit einem feuchten Tuch abgewischte Schale des Mischers übertragen und In dieser binnen 2,5 min vermischt.

Eine Kegelstumpfform mit folgenden Abmessungen: D= 100 mm, rf= 70 mm, Λ = 60 mm wird in der Mitte der Glasscheibe mit einem Durchmesser rf =300 mm eines Rütteltisches angeordnet. Die Innenfläche der Kegelstumpfform und die Glasscheibe des Tisches werden vor der Prüfung mit einem feuchten Tuch abgewischt.

Nach Abschluß des Rührens wird mit dieser Mischung die Kegelstumpfform auf halbe Höhe gefüllt und durch 15 Stöße mit einem Stocherstab mit einem Durchmesser rf= 20 mm und mit einer Länge /=150 bis 180 mm verdichtet. Dann wird die Kegelstumpfform mit einem geringen Mischungsüberschuß gefüllt und durch 10 Stöße mit dem vorhergehend erwähnten Stocherstab verdichtet. Nach Verdichten wird d&s überstehende Gemisch über der Kante der Kegelstumpfform mit einem Messer abgestrichen und dann die letztere aufwärts abgezogen.

Die Sandzementmischung von Kegelform wird auf dem Tisch 30 mal Im Laufe von 30 ± 5 s gerüttelt, worauf der Durchmesser des unteren Kegelgrundes in zwei zueinander senkrechten Richtungen gemessen und der arithmetische Mittelwert berechnet wird. Das Ausbreiten des Betonkegelstumpfes bei PIC = 0,3 soll in einem Bereich von 106 bis 115 mm liegen. Wenn da^ Ausbreiten des Betonkegelstumpfes geringer als 106 mm ist, wird die Menge der Lösung der Alkallkomponente bis zum Erreichen einer Verbreiterung des Betorkegelstumpfes von 106 bis 108 mm vergrößert. Wenn das Ausbreiten des Betonkegelstumpfes größer als 115 mm 1st, wird die Menge der Akallkomponente bis zum Erhalten einer Ausbreitung des Betonkegelstumpfes von 113 bis 115 mm vermindert.

Das Mengenverhältnis der Akalikomponente zu der des Zementes (des Bindemittels), das bei einer Ausbreitung des Betonkegelstumpfes von 106 bis 115 mm erhalten wurde, wird zur Durchführung der weiteren p Prüfungen verwendet.

Zur Bestimmung der Festigkeitseigenschaften des Zementes (des Bindemittels) werden aus Zementmörtel Probebalken mit den Abmessungen von 40 χ 40 χ 100 mm hergestellt, zubereitet wie vorstehend beschrieben und bei der Konsistenz, die durch eine Ausbreitung des Betonkegelstumpfes von 106 bis 115 mm gekennzeichnet 1st. Vor der Herstellung von Versuchskörpern wird die Innenfläche der Formwandlungen mit Maschinenöl abgeschmiert. Für die jeweilige Prüfung werden mindestens drei Versuchskörper hergestellt.

Die Formen zur Herstellung von Probebalken werden auf dem Rütteltisch starr befestigt. Die Form wird der Höhe nach ungefähr auf 1 cm mit Mörtel gefüllt, und dann wird mit dem Rütteln angefangen. Sie wird langsam im Laufe der ersten 2 min chargenweise gefüllt. Nach 3 min wird das Rütteln eingestellt, die Form von dem Rütteltisch entfernt, das überstehende Gemisch mit einem mit Wasser benetzten Messer abgestrichen und die Oberfläche abgeglichen.

Nach dem Herstellen werden die Versuchskörper Im Laufe von 24 ± 2 h In einer Wanne mit einem hydraullsehen Verschluß gehalten. Nach Ablauf dieser Zelt werden die Versuchskörper aus den Formen vorsichtig abgehoben und In waagerechter Stellung In Wannen mit Wasser gelegt, daß sie miteinander nicht In Berührung kommen. Das Wasser soll die Versuchskörper mindestens zu 2 cm verdecken. Die Wassertemperatur soll 20 ± 2" C betragen. Dann werden die Versuchskörper aus dem Wasser herausgeholt und spätestens nach einer Stunde den Prüfungen auf Biege- und Druckfestigkeit unterzogen.

Die Bestimmung der Biegefestigkeit wird durch Biegebelastung bis zur Zerstörung des Versuchskörpers durchgeführt.

Die nach dem Biegeversuch erhaltenen Hälften der Versuchskörper werden zwischen zwei Platten mit einer Oberfläche von jeweils 25 cm² gelegt. Es wird Ihre Druckfestigkeitsgrenze bis zur Zerstörung der Versuchskörper ermittelt.

Zur Bestimmung der Festigkeit nach der Dampfbehandlung werden die Versuchskörper so hergestellt, wie vorstehend beschrieben. Dann werden die geschlossenen Formen mit den Versuchskörpern in einer Dampfkammer untergebracht und Im Laufe von 120+10 min bei 20+ 3° C (bei ausgeschalteter Heizung) gehalten. Die Dampfbehandlung geht wie folgt vor sich: Gleichmäßige Temperatursteigerung bis 85 + 5° C binnen 180+.1OmIn, Haltezelt bei dieser Temperatur für 260 + 10 min und Abkühlung von Versuchskörpern bei 65 ausgeschalteten Heizelementen Im Laufe von 120±10mln. Nach 24+2 Stunden ab Herstellungszeitpunkt

ι werden die Versuchskörper aus der Form entfernt und ihre Biege- sowie Druckfestigkeit bestimmt.

j? Zur Bestimmung der Schwindverformung werden Prüfkörper hergestellt. In die Stirnwandmitte der Form zur

Herstellung von Prüfkörpern werden Löcher gemacht, die mit Modelllerwachs gefüllt werden. In diese werden

Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 5 bis 6 mm eingedrückt. Im weiteren ist die Herstellung von Prüfkörpern dem vorhergehend Beschriebenen ähnlich. Nach 48 ±2 Stunden ab Herstellung werden die Prüfkörper aus der Form entfernt und sofort In Wasser mit einer Temperatur von 20 ±2° C für 5 Tage getaucht. Danach werden die Prüfkörper In einen Exsikkator gelegt, in dem vorher 200 g trockenes K₂CO₃ und 150 ml seiner übersättigten Lösung untergebracht werden. Die Prüfkörper werden in der Lösung bei einer Umgebungstemperatur von 20±2°C aufbewahrt. Dann werden Längenmaße des jeweiligen Prüfkörpers nach einem beliebigen bekannten Verfahren mit einer Genauigkeit bis auf 001 mm gemessen und deren Veränderungen In bezug auf die Prüfkörperlänge im Alter von 8 Tagen berechnet.

Beispiel 2
Das erfindungsgemäße Bindemittel weist folgende Zusammensetzung (in Masseprozent) auf:

granulierte Hochofenschlacke 96

Alkaliverbindung 3

Zusatzstoff i

Es wurde granulierte Hochofenschlacke folgender Zusammensetzung (In Masseprozent) verwendet:
SiO₂-40,21; AI₂O₃-5,38; Fe₂O₃-0,47; CaCM6,3; MgO-4,50; SO₃-0,56; MnO-2,20.

Als Alkaliverbindung wurde Natriummetasilikat und als Zusatzstoff Portlandzementklinker verwendet.

Zur Gewinnung des Bindesmittels wurde die granulierte Hochofenschlacke und der Portlandzementklinker in einer Trommelmühle bis zu einer spezifischen Oberfläche von 3000 cmVg zermahlen. Anschließend wurde die erhaltene Mischung mit Natriummetasilikatlösung angemacht.

Bei dem erhaltenen Bindemittel wurde die Biege- und Druckfestigkeit nach 1, 3, 7 und 28 Tagen, die Blege- und Druckfestigkeit nach Dampfbehandlung sowie die Schwind verformung nach 28 und 100 Tagen ermittelt. Die Prüfungen wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik durchgeführt. Die Prüfungsergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.

Beispiel 3
Das erfindungsgemäße Bindemittel weist folgende Zusammensetzung (in Masseprozent) auf:

granulierte Hochofenschlacke

Alkaliverbindung

Zusatzstoff

Es wurde granulierte Hochofenschlacke folgender Zusammensetzung (in Masseprozent) verwendet:
SiOj-37,52; Al₂O,-9,50; Fe₂O₃-2,2; CaO-34,9; MgO-11,25; SO₃-0,66; MnO-0,36.

Tabelle 1

Kennwerte

Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3

UdSSR-Urhebeischeln
408 928

Druckfestigkeit (in MPa) nach

1 Tag 15,2

3 Tagen 26,4

7 Tagen 49,4

28 Tagen 89,6

Druckfestigkeit nach der Dampfbehandlung (in MPA) 91,2

46,8	31,4	13,6
64,1	51,5	19,5
73,0	56,6	21,8
102,4	81,2	30,1
106,5	88,7	31,4

87 35 8

Als Alkaliverbindung wurde ein Gemisch, bestehend zu 9096 aus Na₂CO₃ und zu 1096 aus NaOH und als Zusatzstoff Portlandzementklinker verwendet.

Zur Gewinnung des Bindesmittels wurde die granulierte Hochofenschlacke und der Portlandzementklinker in einer Trommelmühle bis zu einer spezifischen Oberfläche von 3120 cmVg zermahlen. Anschließend wurde die erhaltene Mischung mit der Lösung eines Gemisches, bestehend zu 90% aus Na₂CO₃ und zu 1096 aus NaOH, angmacht.

Bei dem erhaltenen Bindemittel wurde die Biege- und Druckfestigkeit nach 1, 3, 7 und 28 Tagen, die Biege- und Druckfestigkeit nach der Dampfbehandlung sowie die Schwindverformung nach 28 und 100 Tagen ermittelt

Die Prüfungen wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik durchgeführt. Die Prüfungsergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.

Fortsetzung

Kennwerte

Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3

UdSSR-Urheberschein 408 928

Biegefestigkeit (in MPa) nach

1 Tag 2,2

3 Tagen 2,3

7 Tagen 3,9

28 Tagen 8,4

Biegefestigkeit nach der Dampfbehandlung (In MPa) 9,1

Schwindverformung (in mm/m) nach

28 Tagen 0,5

100 Tagen 1,38

6,2 6,3 6,8 9,8 9,3

0,61 1,41

4,0 6,2 7,8 8,9

8,9

0,81 1,5

1,4 2,0 2,3 3,7

3,8

1,2 2,45

Beispiel 4
Das erfindungsgemäße Bindemittel weist folgende Zusammensetzung (in Masseprozent) auf:

granulierte Hochofenschlacke 89

Alkallverbindung 10

Zusatzstoff 1

Es wurde granulierte Hochofenschlacke folgender Zusammensetzung (in Masseprozent) verwendet:
SlOj-35,71; AI₂O₃-H₁O; Fe₂O₃-2,8; CaO-43,35; MgO-5,25; SO₃-1,23; MnO-0,49.

Als Alkallverbindung wurde Natriummetasilikat und als Zusatzstoff Portlandzementklinker verwendet.
Zur Gewinnung des Bindemittels wurde die granulierte Hochofenschlacke und der Portlandzementklinker in einer Trommelmühle bis zu einer spezifischen Oberfläche von 3190 cmVg zermahlen. Anschließend wurde die erhaltene Mischung mit Natriummetasilikatlösung angmacht.

Bei dem erhaltenen Bindemittel wurde die Biege- und Druckfestigkeit nach 1, 3, 7 und 28 Tagen, die Biege- und Druckfestigkeit nach der Dampfbehandlung sowie die Schwindverformung nach 28 und 100 Tagen ermittelt.

Die Prüfungen wurden nach der Im Beispiel 1 beschriebenen Methodik durchgeführt. Die Prüfungsergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.

Beispiel 5
Das erfindungsgemäße Bindemittel weist folgende Zusammensetzung (in Massenprozent) auf:

granulierte Hochofenschlacke Alkaliverbindung

Zusatzstoff

Es wurde granulierte Hochofenschlacke folgender Zusammensetzung (in Masseprozent) verwendet:
SiO₂-35,71; Al₂O₃-Il₁O; Fe₂O₃-2,8; CaO-43,35; MgO-5,28; SO₃-1,23; MnO-0,49.

Als Alkallverbindung wurde Natriummetasilikat und als Zusatzstoff Kaliumsulfat verwendet.

Zur Gewinnung des Bindesmiüels wurde die granulierte Hochofenschlacke und das Kaliumsulfat In einer Trommelmühle bis zu einer spezifischen Oberfläche von 3270 cmVg zermahlen. Anschließend wurde die erhaltene Mischung mit Natriummetasilikatlösung angemacht.

Bei dem erhaltenen Bindemittel wurde die Biege- und Druckfestigkeit nach 1, 3, 7 und 28 Tagen, die Biege- und Druckfestigkeit nach der Dampfbehandlung sowie die Schwindverformung nach 28 und 100 Tagen bestimmt.

Beispiel 6
Das erfindungsgemäße Bindemittel weist folgende Zusammensetzung (in Masseprozent) auf:

granulierte Hochofenschlacke Alkaliverbindung

Zusatzstoff

93,25 6,0 0,75

Es wurde granulierte Hochofenschlacke folgender Zusammensetzung (in Masseprozent) verwendet: SlO₂-36,39; Al₂O₃-6,75; Fe₂O₃-2,6; CaO-45,85; MgO-2,94; SO₃-2,61; MnO-1,63.

Als Alkaliverbindung wurde Natriummetasilikat und als Zusatzstoff Natriumsulfat verwendet.

Zur Gewinnung des Bindesmittels wurde die granulierte Hochofenschlacke und das Natriumsulfat in einer Trommelmühle bis zu einer spezifischen Oberflächen von 3310 cmVg zermahlen. Anschließend wurde die erhaltene Mischung mit Natrlummetaslllkatlösung angemacht.

Tabelle 2

Kennwerte

Beispiel 4 2

Beispiel 5
3

Beispiel 6
4

Druckfestigkeit (in MPa) nach ITag 3 Tagen 7 Tagen 28 Tagen

Druckfestigkeit nach Dampfbehandlung (in MPa)

Biegefestigkeit (in MPa) nach 1 Tag 3 Tagen 7 Tagen 28 Tagen

Biegefestigkeit nach der Dampfbehandlung (In MPa)

Schwindverformung (in mm/m) nach 28 Tagen 100 Tagen

33,5

69,0

83,4

115,0

111,3

5,5

5,8

6,1

11,4

11,5

0,71 1,40

32,1
60,5
69,0
104

106,2

4,9

5,2

6,3

11,2

11,6

0,80
1,49

30,2
58,7
68,1
90,7

91,4

4,0
4,8
6,2
7,4

8,2

0,76
1,42

Beispiel 7 (negativ) Das Bindemittel weist folgende Zusammensetzung (In Masseprozent) auf:

granulierte Hochofenschlacke Alkallverbindung Zusatzstoff

Es wurde granulierte Hochofenschlacke folgender Zusammensetzung (in Masseprozent) verwendet: S!O2-33,6; Al₂O₃-15,85; Fe₂O₃-2,45; CaO-35,67; MgO-8,90; SO₃-1,34; MnO-1,40.

80 10 10

Zur Gewinnung des Bindemittels wurde die granulierte Hochofenschlacke und der Portlandzementklinker in einer Trommelmühle bis zu einer spezifischen Oberfläche von 3400 crr.Vg zerrnahlen. Anschließend wurde die erhaltene Mischung mit Natriummetasilikatlösung angemacht.

Die Prüfungen wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik durchgeführt. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Druckfestigkeit (in MPa) nach ITag 3 Tagen 7 Tagen 28 Tagen Druckfestigkeit nach der Dampfbehandlung (in MPa)

15,0 24,0 45,0

60,7 65 62,0

Biegefestigkeit (in MPa)
nach

1 Tag I«⁸

3 Tagen ²<°

5 7 Tagen ²>^s

28 Tagen ⁴,2

Biegefestigkeit nach der Dampfbehandlung (in MPa) 4,2

Schwindverformung (In mm/m)

nach

ι« 28 Tagen °·⁹

100 Tagen ¹^

Die Vergrößerung des Zusatzstoffanteils Im Bindemittel über den erfindungsgemäßen Grenzwert hinaus hat also eine Herabsetzung dessen sowohl Druck- als auch Biegefestigkeit zur Folge.

Beispiel 8 (negativ) Das Bindemittel weist folgende Zusammensetzung (In Masseprozent) auf:

M granulierte Hochofenschlacke 97,1

i Alkaliverbindung ²

if Zusatzstoff 0,9

SlO₂-33,6; A1₂O,-15,85; Fe₂O₃-2,45; CaO-35,67; MgO-8,90; SO₃-!,34; MnO-1,40.

Als Alkaliverbindung wurde Natriummetasilikat und als Zusatzstoff Portlandzementklinker verwendet. Zur Gewinnung des Bindesmittels wurde die granulierte Hochofenschlacke und der Portlandzementklinker in •in einer Trommelmühle bis zu einer spezifischen Oberfläche von 3390 cmVg zermahlen. Anschließend wurde die erhaltene Mischung mit Natriummetasillkatlösung angemacht.

35 Die Prüfungen wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik durchgeführt. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Druckfestigkeit (In MPa)

nach

40 1 Tag 9,3

3 Tagen 19,8

7 Tagen 30

28 Tagen 63,6

Druckfestigkeit nach der Dampfbehandlung (In MPa) 64,0 45 Biegefestigkeit (in MPa)
nach

1 Tag 1,6

3 Tagen 2,0

7 Tagen 2,3

50 28 Tagen 5,6

Biegefestigkeit nach der Dampfbehandlung (in MPa) 5,7 Schwindverformung (in mm/m)
nach

28 Tagen 0,9 55 100 Tagen 1,53

Die Verminderung des Zusatzstoffanteils Im Bindemittel unter den erfindungsgemäßen Grenzwert hat also eine wesentliche Festigkeitssenkung zur Folge.

60 Beispiel 9 (negativ)

Das Bindemittel weist folgende Zusammensetzung (in Masseprozent) auf:

granulierte Hochofenschlacke 98,7

65 Alkallverbindung 0,9

Zusatzstoff 0,4

SiOj-33,6; Α1₂θ3-15,85; Fe₂Or-2,45; CaO-35,67; MgO-8,9; SO₃-1,34; MnO-1,4.

Als AlkaTtverblndung wurde Natriummetasilikat und als Zusatzstoff Kaliumsulfat verwendet.

Zur Gewinnung des Bhidesmittels wurde die granulierte Hochofenschlacke und das Kaliumsulfat In einer Trommelmühle bis zu einer spezifischen Oberfläche von 3320 cnr/g zermahlen. Anschließend wurde die erhal- s tene Mischung mit Natriummetasilikatlösung angemacht.

Die Prüfungen wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik durchgeführt. Es wurden folgende io Ergebnisse erhalten:

Druckfestigkeit (in MPa)
nach

1 Tag 8,1 15

3 Tagen 9,4

7 Tagen 21,2

28 Tagen 49,0

Druckfestigkeit nach der Dampfbehandlung (in MPa) 49,8

Biegefestigkeit (in MPa) 20 nach

1 Tag 1,0

3 Tagen 1,7

7 Tagen 2,1

28 Tagen 4,9 25

Biegefestigkeit nach der Dampfbehandlung (in MPa) 5,1 Schwindverformung (in mm/m)
nach

28 Tagen 1,1

100 Tagen 2,1 30

Die Verwendung von Bindemittelkomponenten mit dem erwähnten Verhältnis hat eine wesentliche Herabsetzung der Biege- und Druckfestigkeit des Bindesmittels sowie die Erhöhung dessen Schwindverformung zur Folge.

Vorstehend sind nur einige Ausführungsbeispiele der Erfindung angeführt, welche verschiedene Änderungen 35 und Ergänzungen zulassen, die für den Fachmann auf diesem Gebiet der Technik offenkundig sind. Es sind auch andere Ausführungsvarianten der Erfindung möglich, wobei aber der Erfindungstatbestand und -inhalt Im Rahmen der beiliegenden Patentansprüche erhalten bleiben.

Claims

Patentansprüche:

1. Bindemittel, enthaltend granulierte Hochofenschlacke, Carbonate, Silikate, Hydroxide und/oder Fluoride von Natrium oder Kalium sowie einen Zusatzstoff, dadarch gekennzeichnet, daß

a) als Zusatzstoff Portlandzementklinker oder Natrium- oder Kaliumsulfat verwendet werden, und daß es

b) folgende Zusammensetzung aufweist (in Masseprozent):

granulierte Hochofenschlacke 79 bis 98.5

Carbonate, Silkate, Hydroxide und/oder Fluoride von Natrium oder Kalium i bis 12

Zusatzstoff (Portlandzementklinker oder Natrium- oder Kaliumsulfat) 0,5 bis 9.