DE3204908A1 - Mortar, at least consisting of a calcium sulphate hemihydrate and fly ash, and process for producing the mortar - Google Patents
Mortar, at least consisting of a calcium sulphate hemihydrate and fly ash, and process for producing the mortarInfo
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Abstract
Description
Stichwort: HydratvermahlungKeyword: hydrate grinding
Mörtel mindestens bestehend aus einem Calciumsulfathalbhydrat und Flugasche und Verfahren zur Herstellung des Mörtels Die Erfindung betrifft zunächst einen Mörtel der Im Oberbegriff des vorstehenden Anspruches 1 genannten Art.Mortar at least consisting of a calcium sulfate hemihydrate and Fly ash and method for producing the mortar The invention relates initially a mortar of the type mentioned in the preamble of claim 1 above.
Ein solcher Mörtel kann insbesondere im Bergbau als Baustoff für den streckenbegleitenden und -sichernden Ausbau eingesetzt werden, d. h. z. B. für Streckenbegleitdämme, Hinterfüllungen und dgl.Such a mortar can be used as a building material for the mining industry in particular Expansion accompanying and securing the route are used, d. H. z. B. for roadside embankments, Backfills and the like.
Aus der DE-OS 29 06 230 ist der Einsatz von Beta-Calciumsulfathalbhydrat zusammen mit Flugasche bekannt. Es ist auch möglich, dieser. Mischung weitere Zuschläge in Form von Wasch- oder Ortsbergen aus der Kohlegewinnung und/ oder Aschegranulat bzw. Schlacke aus der Kohlenverbrennung und/oder Schlacken aus der Hüttenindustrie, sowie aus Dihydrat aufgearbeitetes Alpha-Calciumsulfathalbhydrat, zuzusetzen. Das eingesetzte Calciumsulfathalbhydrat wird mit den Komponenten zusammengebracht und in einem Mischer homogenisiert.From DE-OS 29 06 230 is the use of beta calcium sulfate hemihydrate known together with fly ash. It is also possible this. Mixing further surcharges in the form of washing or local mountains from coal extraction and / or ash granulate or slag from coal combustion and / or slag from the metallurgical industry, as well as alpha-calcium sulfate hemihydrate worked up from dihydrate, to be added. That Calcium sulfate hemihydrate used is brought together with the components and homogenized in a mixer.
Aus der De-OS 29. 23 545 ist es darüber hinaus bekannt, auch Alpha-Calciumsulfathalbhydrat alleine mit Flugasche aus Kohleverbrennungsanlagen und/oder mit Wasch- oder Ortsbergen aus der Kohlegewinnung und/oder Aschegranulat und/ oder Schlacken aus der Kohleverbrennung und/oder Schlacken aus der Hüttenindustrie und/oder mit dem aus der Abgaswäsche auf Kalkbasis stammenden Calciumsulfit und/oder den daraus aufgearbeiteten Calciumsulfatdihydrat zu vermischen. Zur Herstellung des Mörtels wird der aus der Aufbereitung stammende Gips (Calciumsulfatdihydrat) zu Alpha-Calciumsulfathalbhydrat umkristallisiert und mit dem Zuschlagstoff, insbesondere Flugasche, vermischt bzw.From DE-OS 29 23 545 it is also known, also alpha-calcium sulfate hemihydrate alone with fly ash from coal incineration plants and / or with washing or local mountains from coal extraction and / or ash granulate and / or slag from coal combustion and / or slag from the metallurgical industry and / or with that from waste gas scrubbing calcium sulfite derived from lime and / or the processed from it Mix calcium sulfate dihydrate. To produce the mortar, the Processing originating gypsum (calcium sulphate dihydrate) into alpha calcium sulphate hemihydrate recrystallized and mixed with the aggregate, especially fly ash, or
homogenisiert.homogenized.
Für den Untertage-Einsatz von Baustoffen werden vom Bergbau Druckfestigkeiten gefordert, die in Abhängigkeit zum Alter des verarbeiteten Mörtels stehen. Als Richtwerte für Druckfestigkeiten frühtragender Baustoffe gelten: > 5 N/mm2 nach 5 Stunden > 10 N/mm2 nach 24 Stunden nach 2 > 20 nach 28 Tagen.For the underground use of building materials from mining compressive strengths required, which are dependent on the age of the mortar used. As a guide The following applies to compressive strengths of early-bearing building materials:> 5 N / mm2 after 5 hours > 10 N / mm2 after 24 hours after 2> 20 after 28 days.
Diese Anforderungen wurden mit den vorstehend erwähnten Baustoffen auf Basis von Alpha-Calciumsulfathalbhydrat bei Zugabe von bis zu 60 Gew.-% Flugasche und bei Baustoffen aus Beta-Calciumsulfathalbhydrat bei einer geringeren Flugaschenzugabe erfüllt. Die unterschiedlichen Plugaschegehalte bei Einsatz von Alpha-Halbhydrat bzw.These requirements were met with the building materials mentioned above based on alpha calcium sulfate hemihydrate with the addition of up to 60% by weight of fly ash and for building materials made from beta-calcium sulfate hemihydrate with a lower addition of fly ash Fulfills. The different plugash contents when using alpha hemihydrate respectively.
Beta-Halbhydrat resultieren aus den unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der beiden Halbhydrat-Modifikationen.Beta hemihydrate result from the different physical Properties of the two hemihydrate modifications.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei den gattungsgemäßen Mörteln eine Festigkeitssteigerung zu erzielen und/oder eine Erhöhung des Flugascheanteils zu ermöglichen.It is the object of the present invention in the generic Mortars to achieve an increase in strength and / or an increase in the proportion of fly ash to enable.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Bergbaumörtel gemahlenes Calciumsulfathalbhydrat enthält. Die Mahlung wird so geführt, daß keine Teildehydratisierung von Calciumsulfathalbhydrat zu Anhydrit III in wesentlichem Umfange auftritt. Das eingesetzte Calciumsulfathalbhydrat kann aus Naturgips oder Rückstandsgips erzeugt werden.This object is achieved in that the mining mortar is ground Contains calcium sulfate hemihydrate. The grinding is carried out so that no partial dehydration from calcium sulfate hemihydrate to anhydrite III occurs to a considerable extent. That calcium sulfate hemihydrate used can be made of natural plaster of paris or residual plaster of paris be generated.
Als Rückstandsgipse kommen insbesondere die Rückstandsgipse aus der Entschwefelung der Rauchgase von Wärmekraftwerken in Frage. Weitere Rückstandsgipse sind z. B.Residual plasters from the Desulfurization of the flue gases from thermal power plants in question. More plaster residues are z. B.
Fluor-Rückstandsgipse und Phosphor-Rückstandsgipse.Fluorine residue plaster and phosphorus residue plaster.
Besonders bevorzugt wird ein Mörtel, der eine Mischung von gemeinsam ermahlenem Calciumsulfathalbhydrat und Flugasche enthält.Particularly preferred is a mortar that is a mixture of common contains ground calcium sulfate hemihydrate and fly ash.
Bei der gemeinsamen Ermahlung von Calciumsulfathalbhydrat und Flugasche übernimmt die Flugasche aufgrund ihrer kugeligen Kornform die Funktion einer Mahlhilfe, wodurch die bei alleiniger Vormahlung von Calciusulfathalbhydrat erforderliche Mahldauer erheblich reduziert wird. Durch die kurze Verweilzeit des Mahlgutes in der Mühle kann die Produkttemperatur so niedrig gehalten werden, daß die für verschiedene Anwendungsfälle des Mörtels unerwünschte, ggf. eintretende Teildehydratisierung von Calciumsulfat völlig vermieden wird. Hinzu-kommt, daß bei gemeinsamer vermahlung der Mörtelkomponenten Calciumsulfathalbhyrat und Flugasche diese durch den Mahlprozeß homogenisiert werden, so daß eine üblicherweise erforderliche Mischanlage entfällt, wenn nicht weitere Komponenten zugesetzt werden sollen, die nicht mit ermahlen werden sollen und/oder können, wie z. B. ein geringer Anteil-an Grobkorn (sog. Fegekorn,- z. B. Kalkstein oder Kies 2 - 8 mm), um bei pneumatischem Transport Ablagerungen in den Förderwegen und bei der Benetzung mit Wasser Anbackungen im Bereich des -Blasaustrags zu verhindern. Selbstverständlich können dem Mörtel nach dem Mahlprozeß für spezielle Anwendungsfälle weitere Additive mit z. B. verflüssigender oder abbindeverzögernder Wirkung zugesetzt werden. Der Mörtel wird dem Verbraucher als Trockensubstanz angeliefert. Mittels Druckkammerblas- maschinen oder anderen Einrichtungen kann der Mörtel über Rohr- oder Schlauchleitungen pneumatisch gefördert und unmittelbar vor dem Austritt über Düsen mit Wasser benetzt werden. Das Wasser-Feststoff-Gemisch wird dann beispielsweise in den Dammraum oder als Spritz- und -Hinterfüllmasse zur Streckensicherung eingesetzt. Der Mörtel erstarrt sehr schnell und weist eine enorm hohe Frühtrageigenschaft auf. Er ist damit für den Einsatz im Bergbau besonders geeignet, da er der Gebirgsverformung sofort entgegenwirkt.When grinding calcium sulfate hemihydrate and fly ash together Due to its spherical grain shape, the fly ash takes on the function of a grinding aid, whereby the grinding time required for the sole pre-grinding of calcium sulfate hemihydrate is significantly reduced. Due to the short dwell time of the ground material in the mill the product temperature can be kept so low that the for different Applications of the mortar, undesired, possibly occurring partial dehydration calcium sulfate is completely avoided. In addition, when grinding together of the mortar components calcium sulphate hemihydrate and fly ash these through the grinding process be homogenized, so that a normally required mixing plant is not necessary, if no further components are to be added that are not ground with should and / or can, such as. B. a small proportion of coarse grain (so-called sweeping grain, - z. B. limestone or gravel 2 - 8 mm) to remove deposits during pneumatic transport in the conveying paths and when wetted with water, caking in the area of the blower discharge to prevent. Of course, the mortar after the grinding process for special Use cases other additives with z. B. liquefying or setting retarder Effect can be added. The mortar is delivered to the consumer as a dry substance. By means of pressure chamber blowing machines or other facilities the mortar is pneumatically conveyed via pipes or hoses and directly wetted with water through nozzles before the outlet. The water-solid mixture is then used, for example, in the dam space or as an injection and backfill compound Route protection used. The mortar solidifies very quickly and has an enormous amount high early wearing properties. This makes it particularly suitable for use in mining suitable because it counteracts rock deformation immediately.
Bei der Herstellung des Mörtels ist es auch möglich, daß das Calciumsulfathalbhydrat zunächst gesondert ermahlen und dann mit der Flugasche vermischt wird; bevorzugt wird jedoch, daß das Calciumsulfathalbhydrat gemeinsam mit der Flugasche vermahlen wird, wie dies bereits vorstehend erläutert wurde.When producing the mortar, it is also possible that the calcium sulfate hemihydrate first grind separately and then mixed with the fly ash; preferred However, the calcium sulfate hemihydrate is ground together with the fly ash as has already been explained above.
Weiterhin erscheint es möglich, das natürliche oder synthetische Calciumsulfatdihydrat nicht erst auf Calciumsulfathalbhydrat umzuarbeiten und dann alleine oder gemeinsam mit Flugasche zu vermahlen, sondern das Calciumsulfatdihydrat unter Wärmezufuhr in einer Mahlanlage zu vermahlen, bis zumindest ein Teil des Calciumsulfatdihydrats zu Calciumsulfathalbhydrat dehydratisiert ist.It also appears possible to use the natural or synthetic calcium sulfate dihydrate not to work first on calcium sulfate hemihydrate and then alone or together to be ground with fly ash, but the calcium sulfate dihydrate with the supply of heat to be ground in a grinding plant until at least part of the calcium sulfate dihydrate is dehydrated to calcium sulfate hemihydrate.
Durch diesen thermischen Prozeß wird das eingebrachte Calciumsulfatdihydrat zu Beta-Calciumsulfathalbhydrat aufgearbeitet. Die Wärmezufuhr bei der Herstellung von Beta-Galciumsulfathalbhydrat kann vorzugsweise unter Nutzung der Kraftwerksabwärme oder der Auskopplung von Kesselverbrennungsluft erfolgen.This thermal process causes the calcium sulfate dihydrate to be introduced processed to beta calcium sulfate hemihydrate. The heat input during manufacture of beta-calcium sulfate hemihydrate can preferably be made using the waste heat from the power plant or the extraction of boiler combustion air.
Wie bekannt fällt die Flugasche bei der Abscheidung der staubförmigen Verbrennungsrückstände aus dem Rauchgas in Elektrofiltern an. Die Erfindung soll nun anhand ver- schiedener Beispiele erläutert werden.As is known, the fly ash falls when the dusty ones are separated out Combustion residues from the flue gas in electrostatic precipitators. The invention aims to now based on different examples are explained.
Beispiele Aus 50 Gew,-9Ó Beta-Calciumsulfathalbhydrat aus der Rauchgaswäsche eines Steinkohlekraftwerks und 50 Gew.-% Flugasche werden zwei Mörtelproben A und B hergestellt, wobei die Komponenten im Falle der Probe A ungemahlen homogenisiert und im Falle der Probe B gemeinsam vermahlen wurden. Aus beiden Mörteln wurden unter Zugabe von 40 Gew.-% Wasser, bezogen auf die Trockensubstanz, d. h. Examples From 50 wt., -9Ó beta calcium sulfate hemihydrate from the flue gas scrubbing a coal-fired power station and 50 wt .-% fly ash are two mortar samples A and B, the components in the case of sample A being homogenized unground and in the case of sample B were ground together. Both mortars became under Addition of 40% by weight of water, based on the dry substance, d. H.
Wasser/Peststoff-Wert = 0,4, Probekörper hergestellt.Water / pesticide value = 0.4, test specimen produced.
Die Probekörper wurden unter definierten klimatischen Verhältnissen gelagert und nach Alterungen von 0,25 h, 1 h, 5 h, 24 h, 7 d und 28 d einer Druckfestigkeitsprüfung unterzogen. In der beigefügten Figur 1 ist in der Abszisse die Abbindezeit TA (0,772 x) und auf der Ordinate die Druckfestigkeit DF (N/mm2) aufgetragen. Wie aus der Betrachtung der beiden Kurven A und B in der Figur 1 hervorgeht, traten bis zu einer Abbindezeit von fünf Stunden keine signifikanten Unterschiede zwischen den. beiden Probekörpern A und B auf. Nach einer Lagerung von 28 d zeigte sich bei dem aus gemeinsam ermahlenem Material hergestellten Probekörper (Kurve B) eine um ca. 25 % höhere Druckfestigkeit als'bei dem aus ungemahlenem Material hergestellten Probekörper (Kurve A).The test specimens were made under defined climatic conditions stored and after aging of 0.25 h, 1 h, 5 h, 24 h, 7 days and 28 days a compressive strength test subjected. In the attached Figure 1, the abscissa shows the setting time TA (0.772 x) and the compressive strength DF (N / mm2) is plotted on the ordinate. As from the Viewing the two curves A and B in Figure 1 occurred up to one Setting time of five hours no significant differences between the. both Test specimens A and B. After storage for 28 days, the from showed in common test specimen produced with ground material (curve B) is approx. 25% higher Compressive strength than the test specimen made from unground material (Curve A).
Weiterhin läßt sich aus dem Vergleich der Kurven A und B entnehmen, daß mit dem ungemahlenen Material (Kurve A) die von dem Bergbau nach 24 h und 28 d geforderten Mindestdruckfestigkeiten nicht erreicht wurden, wie sie in der Figur 1 durch die Kurve E für frühtragende Baustoffe und die Kurve F für spättragende Baustoffe dargestellt sind.Furthermore, from the comparison of curves A and B it can be seen that that with the unground material (curve A) the mining after 24 h and 28 d required minimum compressive strengths were not achieved, as shown in the figure 1 by curve E for early-bearing building materials and curve F for late-bearing building materials Building materials are shown.
In gleicher Weise wie vorstehend beschrieben wurden Probekörper mit einem Wasser/Feststoff-Wert von 0,35 hergestellt und gelagert. In der Figur 1 zeigt die Kurve C das Verhalten der Körper aus ungemahlenen Komponenten und die Kurve D das Verhalten des Körpers aus gemeinsam ermahlenen Komponenten. Die Charakteristik der Festigkeitsentwicklung läuft analog der für die Kurven A und B beschriebenen Charakteristik. Bedingt durch die geringere Menge des Anmachwassers wurden auch mit dem ungemahlenen Material (Kurve C) die geforderten Mindestdruckfestigkeiten erreicht (Kurven E und F). Um diese Festigkeiten im Falle eines Mörtels aus gemeinsam vermahlenen Komponenten zu erzielen, kann der Flugascheanteil in dem Mörtel in wirtschaftlicher Weise um ca.In the same way as described above, test specimens were with produced and stored with a water / solids value of 0.35. In the figure 1 shows the curve C shows the behavior of the bodies made of unground components and the curve D the behavior of the body from jointly ground components. The characteristic the strength development is analogous to that described for curves A and B. Characteristic. Due to the smaller amount of the mixing water were also with the unground material (curve C) the required minimum compressive strengths reached (curves E and F). To these strengths in the case of a mortar made common To achieve ground components, the proportion of fly ash in the mortar can be more economical Way by approx.
10 Gew.-% gesteigert bzw. der Beta-Calciumsulfathalbhydratanteil um den gleichen Prozentsatz reduziert werden.10 wt .-% increased or the beta calcium sulfate hemihydrate content by reduced by the same percentage.
Die Erhöhung des Flugascheänteils im Mörtel ist von besonderer Bedeutung, da die Steigerung des Flugascheantetls, insbesondere beim Einsatz von Beta-Cal-i ciumsulfathalbhydrat, eine im Vergleich zur Deponierung wirtschaftlichere und umweltfreundlichere Verwertung der Flugasche ermöglicht.The increase in the proportion of fly ash in the mortar is of particular importance, because the increase in the amount of fly ash, especially when using Beta-Cal-i Calcium sulfate hemihydrate, a more economical and environmentally friendly solution compared to landfill Utilization of the fly ash allows.
Wie bereits erwähnt, können außer den Komponenten Calciumsulfathalbhydrat und Flugasche in besonderen Anwendungsfällen Additive zugesetzt werden, auch der Einsatz von grobkörnigem Material als Fegekorn ist denkbar.As already mentioned, calcium sulfate hemihydrate can be used in addition to the components and fly ash additives are added in special applications, including the The use of coarse-grained material as the sweeping grain is conceivable.
Die bevorzugten Plugaschegehalte sind bereits erwähnt.The preferred plug ash contents have already been mentioned.
Die Figur 2 zeigt im Vergleich zwischen den gemeinsamen vermahlenen Komponenten (Kurve G) und den ungemahlenen, homogenisierten Mörtelkomponenten (Kurve H) den Einfluß der Mahlarbeit anhand der Kornfraktion KF im Bereich 20 - 40/um. Auf der Abszisse ist die Körnung in/tcm und (luf der Ordinate der Siebdurchgang SD in Gew.-E aufgetragen.Figure 2 shows a comparison between the common ground Components (curve G) and the unground, homogenized mortar components (curve H) the influence of the grinding work based on the grain fraction KF in the range 20 - 40 μm. The grain size in / tcm and (luf the ordinate of the Sieve passage SD applied in E by weight.
Figur 2 gilt für Beta-Calciumsulfathalbhydrat-Flugasche-Mörtel. Durch die Mahlarbeit ist der Siebdurchgang in dem betrachteten Kornfraktionsbereich von 20 - 4OFm zu höheren Prozentsätzen hin verschoben.Figure 2 applies to beta calcium sulfate hemihydrate fly ash mortar. By the grinding work is the sieve passage in the considered grain fraction range of 20 - 4OFm shifted to higher percentages.
In dem erfindungsgemäßen Mörtel hat das vor- oder gemeinsam mit Flugasche ermahlene Calciumsulfathalbhydrat die Funktion des Bindemittels, während die Flugasche die Funktion eines Füllers mit latenthydraulischen Eigenschaften übernimmt.In the mortar according to the invention, this has before or in common with fly ash ground calcium sulfate hemihydrate has the function of the binder, while the fly ash takes on the function of a filler with latent hydraulic properties.
Abschließend soll nochmals betont werden, daß die gemeinsame Vermahlung der Komponenten Calciumsulfathalbhydrat und Flugasche bevorzugt wird. Als Mahlanlage wurde für die vorstehend genannten Beispiele eine Laborscheibenschwingmühle eingesetzt.Finally, it should be emphasized again that the common grinding of the components calcium sulfate hemihydrate and fly ash is preferred. As a grinding plant A laboratory vibratory disk mill was used for the above-mentioned examples.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19823204908 DE3204908A1 (en) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | Mortar, at least consisting of a calcium sulphate hemihydrate and fly ash, and process for producing the mortar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19823204908 DE3204908A1 (en) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | Mortar, at least consisting of a calcium sulphate hemihydrate and fly ash, and process for producing the mortar |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3204908A1 true DE3204908A1 (en) | 1983-10-13 |
Family
ID=6155476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19823204908 Ceased DE3204908A1 (en) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | Mortar, at least consisting of a calcium sulphate hemihydrate and fly ash, and process for producing the mortar |
Country Status (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: C04B 11/28 |
|
| 8131 | Rejection |