DE3217773C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mittel zum Zerstören bzw. zum Erleichtern des Zerstörens dauerhafter Strukturen, beispielsweise zum Zerstören von Beton, Ziegelstrukturen oder Fels.

Derartige dauerhafte Strukturen können beispielsweise durch Sprengen mit explosivem Material zerstört werden. Als Beispiel sei Dynamit erwähnt, was sich hervorragend zum Zerstören eignet. Ein Sprengen mit Explosivstoffen belastet aber die Umwelt, und zwar insbesondere wegen des Explosionsknalls, der Schockwellen und Schwingungen und weil Bruchstücke und Staub ausgeworfen werden. Sprengen mit Explosivstoffen ist außerdem stets gefährlich.

Es ist weiterhin bekannt, daß dauerhafte Strukturen im oben beispielsweise erwähnten Sinne durch mechanische Verfahren zerstört werden können, wobei eine Stoßkugel, eine Bohrstange oder auch ein Hammer verwendet wird. Hier ist jedoch im allgemeinen der Nachteil eines verhältnismäßig geringen Zerstörungseffekts vorgesehen, außerdem werden bei diesem Verfahren ebenfalls erhebliche Lärmbelästigungen und Schwingungen hervorgerufen.

Verschiedene Versuche wurden unternommen, um die Nachteile herkömmlicher Sprengverfahren mit Explosivstoffen oder mit Hilfe der beschriebenen mechanischen Verfahren zu vermeiden. Unter anderem wurden hierbei Löcher in der zu zerstörenden Struktur angelegt, die dann mit einer wäßrigen Aufschlemmung eines expansiven Materials gefüllt wurden, so daß das Material sich in den Löchern ausdehnen konnte, wobei es hydratisiert wurde. Dabei wird eine große Expansionskraft erzeugt. Als Beispiel sei die Hydratation von Kalk (Kalziumoxid) erwähnt.

Das Quellen von Kalk ist insoweit vorteilhaft, als dabei praktisch kein Schall und keine Schwingungen oder Schockwellen entstehen mit Ausnahme bei der Herstellung der Löcher in der betreffenden Struktur. Die Löcher werden üblicherweise mit einem Bohrgerät angelegt. Außerdem ist dieses Verfahren ungefährlich.

Das Verfahren hat aber den Nachteil, daß die Hydration des Kalks sehr schnell vor sich geht. Sobald der Kalk mit Wasser gemischt wird, hydratisiert der Kalk und die Mischung expandiert sehr schnell. Diese schnelle Hydratation (Wasseranlagerung) des Kalks geht mit einem schnellen Anwachsen der Viskosität der Mischung einher. Es ist aber schwierig, die Mischung in die Löcher einzugeben. Sogar wenn die Mischung in die Löcher eingegossen werden kann, so quillt sie dennoch unmittelbar anschließend aus den Löchern heraus, weil sich die Mischung, wie erwähnt, sehr schnell ausdehnt. Hier kann also der von der Mischung erzeugte Expansionsdruck nicht zum Zerstören der betreffenden Struktur ausgenutzt werden.

Verschiedene Versuche wurden unternommen, die Nachteile dieses Verfahrens auszuschalten. Als Beispiel sei auf die japanische Offenlegungsschrift 51-128131 (1976) verwiesen, wo die oberen Öffnungen der Bohrlöcher mit Klappen verschlossen werden, die an der betreffenden Struktur befestigt sind. Hierdurch wird zwar das Austreten der Kalk/ Wassermischung vermieden, doch ist dieses Verfahren, bedingt durch das zusätzliche Anbringen der Verschlußklappen, arbeitsaufwendig und teuer.

Die japanischen Offenlegungsschriften 47-40692 (1972), 50-869 (1975) und 50-7372 (1975) beschreiben die Verwendung eines die Hydratation verzögernden Mittels auf der Basis von Siliciumfluorid, was der Mischung zugegeben wird. Hierbei ist es aber schwierig, die Zugabebedingungen adäquat zu kontrollieren, und zwar immer bezogen auf die Hydratationseigenschaften des jeweils verwendeten Kalks.

Die japanische Offenlegungsschrift 55-142894 (1980) beschreibt die Verwendung von CaO Kristallen, die mit 3 CaO · SiO₂ Kristallen beschichtet sind, um das Ausmaß der Hydration der CaO Kristalle zu steuern. Bei Verwendung dieses Mittels ist der dabei ausgeübte Expansionsdruck nicht sehr groß, und zwar weil der Anteil an CaO Kristallen bei diesem Mittel verhältnismäßig gering ist. Dieses Mittel ist auch dahingehend nachteilig, als der Ziegel bei einer höheren Sintertemperatur aus den Rohmaterialien erzeugt wird, das in den Rohmaterialien enthaltene CaSO₄ sich in der Wärme zersetzt und das nicht erwünschte SO₂-Gas erzeugt.

Die Erfinder dieser Anmeldung haben ausführliche Versuche durchgeführt, um das Verhältnis zwischen dem durch ein solches Mittel erzeugten Expansionsdruck und der Zerstörungswirkung festzustellen. Hierbei wurde gefunden, daß Risse in der Struktur erzeugt werden können, wenn der Expansionsdruck, der von dem betreffenden Quellmittel erzeugt wird, 300 N/cm² beträgt oder auch höher liegt. Liegt der Expansionsdruck bei 2000 N/cm² oder auch darüber, so kann die betreffende Struktur zufriedenstellend zerstört werden. Das bedeutet, daß die Zerstörungswirkung erhöht wird, wenn der von dem betreffenden Quellmittel erzeugte Expansionsdruck sich vergrößert.

Unter Berücksichtigung dieser Erkenntnis wurden weitere Versuche zur Bestimmung eines neuen Typs eines solchen Zerstörungsmittels durchgeführt, welches einen großen Expansionsdruck erzeugen kann, wenn es mit Wasser in Berührung kommt und das daher sich dann auch durch eine große Zerstörungswirkung bei den verschiedensten dauerhaften Strukturen auszeichnet. Das neue Mittel soll außerdem die beschriebenen Nachteile der bekannten Mittel nicht mehr aufweisen.

Die Erfindung betrifft daher ein Mittel zum Zerstören dauerhafter Strukturen, bestehend aus:

• (A) 100 Gewichtsteilen einer Mischung aus feinen Teilchen, die im wesentlichen bestehen aus
  • (1) 90-99 Gew.-% eines wenigstens über 1200°C gesinterten Klinkers, der aus
    • (a) 15-97 Gew.-% freien CaO-Kristallen und
    • (b) 3-85 Gew.-% freien 3 CaO · SiO₂-Kristallen besteht,
  • (2) 1-10 Gew.-% wenigstens einer Gipsverbindung, berechnet auf der Basis von Gipsanhydrit (CaSO₄) und aus
• (B) 0,4-4 Gewichtsteilen eines Bindewasser reduziertenden Mittels,

Ein derartiges Mittel beschreibt die europäische Offenlegungsschrift 17 398. Das Brennen erfolgt dort in Anwesenheit der Gipsverbindung, damit die sich ergebenden freien CaO-Feinkristalle in den größeren 3 CaO · SiO₂- Kristallen eingeschlossen werden. Das gebrannte Gipsmaterial muß im Zustand eines Anhydrits vorliegen. Dadurch bedingt wird beim Brennvorgang ein Teil des Gipsmaterial thermisch zersetzt. Dabei entsteht aber unerwünschtes SO₂-Gas. Dieses SO₂-Gas muß also in einem gesonderten Verfahrensschritt abgetrennt und unschädlich gemacht werden. Weiterhin ist es bei der Lehre dieser Offenlegungsschrift nachteilig, daß, wie die dortigen Beispiele belegen, dieses vorbekannte Mittel Expansionsdrücke erzeugt, die in der Größenordnung von 70 bis 140 kg/cm² liegen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Mittel zum Zerstören dauerhafter Strukturen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 vorzuschlagen, bei dessen Herstellung kein gasförmiges SO₂ anfällt, wobei der Wirkungsgrad des Mittels fühlbar verbessert sein soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die CaO-Kristalle von (a) unabhängig von den 3 CaO · SiO₂-Kristallen von (b) im gesinterten Klinker von (1) sind und daß die Gipsverbindung von (2) nur mit dem Klinker von (1) in der Mischung (A) gemischt ist.

Die Herstellung des gesinterten Klinkers wird also ohne die Anwesenheit von Gipsverbindungen durchgeführt. Der erfindungsgemäß erzeugte gesinterte Klinker ist also frei von Gipsanhydrit. Demzufolge liegen die CaO- Kristallite und die 3 CaO · SiO₂-Kristalle unabhängig voneinander in dem gesinterten Klinker vor.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Mittels entsteht somit praktisch kein gasförmiges SO₂ und die Expansionsdrücke liegen in der Größenordnung von 2600 bis 4300 N/cm². Hierzu vergleiche auch die weiter unten angegebenen Beispiele.

Die Unteransprüche geben bevorzugte Merkmale des erfindungsgemäßen Mittels wieder.

Die Erfindung wird im folgenden näher erläutert.

Das neuartige Mittel zum Zerstören dauerhafter Strukturen liegt in Pulverform vor und besteht aus einer Zusammensetzung, die

• (A) eine Mischung aus (1) einem besonderen gesinterten Ziegelklinker enthält und (2) Gips sowie
• (B) ein Bindewasser reduzierendes Mittel.

Der spezielle Ziegelanteil besteht aus (a) 15-97 Gew.-% freie CaO-Kristalle, (b) 3-85 Gew.-% freie 3 CaO · SiO- Kristalle und (c) 0-10 Gew.-% nicht vermeidbare Verunreinigungen. Der Ziegelanteil wird hergestellt, indem die Bestandteile bei einer Temperatur von wenigstens 1200°C gesintert werden.

Wenn die Anteile der freien CaO-Kristalle und der freien 3 CaO · SiO₂-Kristalle im Ziegelbestandteil mehr als 97 Gew.-% betragen bzw. weniger als 3 Gew.-%, so hat das Mittel eine sehr große Hydratationsreaktionsrate, so daß, wenn das Mittel gemischt und die Mischung in die Löcher eingegossen wird, das Mittel wegen der sehr schnellen Expansion aus den Löchern plötzlich austritt.

Auch wenn der Betrag der freien CaO Kristalle und der freien 3 CaO · SiO₂ Kristalle im Ziegelanteil kleiner als 15 Gew.-% ist bzw. größer als 85 Gew.-%, so entwickelt das Mittel einen nicht ausreichenden Expansionsdruck.

Im allgemeinen kann gesagt werden, daß die Hydratations- Expansionsrate des Mittels nicht nur vom Mischungsverhältnis der freien CaO Kristalle und der freien 3 CaO · SiO₂ Kristalle abhängt, sondern auch von der Temperatur, bei der das Mittel mit Wasser reagiert. Wird das Mittel also im Sommer eingesetzt, wenn die Temperaturen verhältnismäßig hoch sind, um die Reaktion bei einer zufriedenstellenden Reaktionsgeschwindigkeit stattfinden zu lassen, so gibt es im allgemeinen keine Schwierigkeiten. Ist aber im Winter die Umgebungstemperatur verhältnismäßig niedrig, so ist auch die Hydratationsreaktionsrate des Mittels im allgemeinen zu gering. Im Winter wird daher die Hydratationsreaktionsrate des Mittels dadurch erhöht, daß der Gewichtsanteil der freien CaO Kristalle in der Ziegelzusammensetzung erhöht wird. Der Gewichtsanteil der freien CaO Kristalle im Ziegelanteil schwankt im Bereich zwischen 15 bis 87 Gew.-% und zwar abhängig von der Umgebungstemperatur.

Der Ziegelanteil enthält manchmal unvermeidbare Verunreinigungen, abhängig vom jeweils verwendeten Rohmaterial. Enthalten die Rohmaterialien also gewisse Anteile von Al₂O₃ und Fe₂O₃, so enthält die sich daraus ergebende Ziegelzusammensetzung als nicht vermeidbare Verunreinigungen 3 CaO · Al₂O₃ Kristalle und 4 CaO · Al₂O₃ · Fe₂O₃ Kristalle. Je größer der Anteil der unvermeidlichen Verunreinigungen in der Klinkerzusammensetzung ist, um so kleiner ist der Anteil an freien CaO Kristallen, die den Expansionsdruck erzeugen. Der Anteil der Verunreinigungen darf also 10 Gew.-% nicht übersteigen. Es wird bevorzugt, wenn der Anteil dieser Verunreinigungen in der Ziegelzusammensetzung nicht größer ist als 5%.

Die Ziegelzusammensetzung wird durch Sintern von Rohmaterialien bei einer Temperatur von 1200°C oder höher hergestellt, vorzugsweise zwischen 1250 und 1500°C. Wenn die Sintertemperatur niedriger ist als 1200°C, so entwickelt das betreffende Mittel einen nicht zufriedenstellenden Expansionsdruck und daher eine nicht ausreichende Zerstörungswirkung. Eine Sintertemperatur über 1500°C erhöht die Zerstörungswirkung der Ziegelzusammensetzung nicht mehr und ist daher wirtschaftlich nachteilig.

Für die Ziegelzusammensetzung ist es wichtig, daß die freien CaO Kristalle und die freien 3 CaO · SiO₂ Kristalle unabhängig voneinander vorliegen. Das bedeutet, daß die CaO Kristalle nicht in den 3 CaO · SiO₂ Kristallen enthalten sind.

Es werden 90 bis 99 Gew.-% der Ziegelzusammensetzung mit 1 bis 10 Gew.-% der Gipsverbindung, bezogen auf oder auf der Basis von Gipsanhydrit (CaSO₄) gemischt, wobei wenigstens eine Gipsverbindung vorliegt.

Werden mehr als 99 Gew.-% bzw. weniger als 1 Gew.-% der Ziegelverbindung und der Gipsverbindung verwendet, so entwickelt das daraus hergestellte Mittel eine zu große Hydratationsreaktionsrate. Wird also ein derartiges Mittel in die Bohrlöcher eingegeben, so springt die Mischung wegen der schnellen Expansion des Mittels aus den Löchern heraus.

Sind die Anteile der Ziegelverbindung und der Gipsverbindung geringer als 90 Gew.-% bzw. mehr als 10 Gew.-%, so hat das daraus hergestellte Mittel eine nicht zufriedenstellende Zerstörungswirkung, und zwar wegen des geringen Anteiles an freien CaO-Kristallen.

Die Gipsverbindung wird aus einer Gruppe ausgewählt, die aus Gipsdihydrat, Gipshemihydrat und Gipsanhydrit besteht, wobei es sich um natürliche oder synthetische Produkte handeln kann. Wenn die Gipsverbindung Gipsanhydrit enthält, so wird es bevorzugt, wenn dieses durch Brennen von Gipsdihydrat und/oder Gipshemihydrat bei einer Brenntemperatur von 1200°C oder weniger hergestellt wird. Eine Brenntemperatur von über 1200°C gibt gelegentlich ein Gipsanhydrit mit nicht zufriedenstellender Zerstörungswirkung.

Es wird auch bevorzugt, wenn der Anteil der Verunreinigungen, beispielsweise P₂O₅, in der Gipszusammensetzung so gering wie möglich ist, weil die Verunreinigungen die Hydratationsreaktion der freien CaO-Kristalle behindern.

Das neuartige Mittel enthält 0,4 bis 4 Gewichtsteile eines Bindewasser reduzierenden Mittels zuzüglich zu den 100 Gewichtsteilen der Mischung der Ziegelzusammensetzung und der Gipsverbindung. Das Bindewasser reduzierende Mittel kann handelsüblich sein. Es weist vorzugsweise ein den Wasseranteil reduzierendes Mittel auf, das die Fluidität des wäßrigen Schlamms des erfindungsgemäßen Mittels fühlbar erhöht, und zwar auch wenn das Mittel in nur geringen Anteilen verwendet wird. Dieses das Wasser reduzierende Mittel enthält vorzugsweise ein β-Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukt.

Ein zu großer Anteil des Bindewasser reduzierenden Mittels, nämlich größer als 4 Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile der Mischung der Ziegelzusammensetzung und der Gipsverbindung, vergrößert nicht die Fluidität des wäßrigen Schlamms und ist daher wirtschaftlich nachteilig.

Wird das das Bindewasser reduzierende Mittel in einem Betrag von weniger als 0,4 Gewichtsteile verwendet, so hat der wäßrige Schlamm eine nicht ausreichende Fluidität.

Das Mittel nach der Erfindung kann wie folgt hergestellt werden.

Rohmaterial für die Herstellung der Ziegelzusammensetzung ist üblicherweise Kalkstein (Kalziumkarbonat). Es können aber auch Schlackenkalk, Carbidabfälle und/oder Kalk als Rohmaterial verwendet werden. Das Roh-Siliciummaterial für die Herstellung der Klinkerzusammensetzung kann aus üblichen Silikaten ausgewählt werden, beispielsweise aus Silikatsteinen und/oder Tonerde.

Das Rohmaterial für den Kalkstein und das Rohmaterial für das Silikat werden in Beträgen eingesetzt, die für die Herstellung einer Ziegelzusammensetzung richtig ist, die 15 bis 97 Gew.-% freie CaO Kristalle hat und 3 bis 85 Gew.-% freie 3 CaO · SiO₂ Kristalle. Das Gewichtsverhältnis von CaO zu SiO₂ soll zwischen 3,5 bis 198 liegen.

Je mehr Verunreinigungen, beispielsweise Al₂O₃ und Fe ₂O₃, in den Rohmaterialien vorliegen, um so größer sind auch die Verunreinigungen in der daraus hergestellten Ziegelzusammensetzung, beispielsweise 3 CaO · Al₂O₃ Kristalle und 4 CaO · Al₂O₃ · Fe₂O₃ Kristalle. Um so kleiner ist der Anteil an freien CaO Kristallen in der Ziegelzusammensetzung. Es ist also erwünscht, daß die Verunreinigungen, beispielsweise Al₂O₃ und Fe₂O₃, im Rohmaterial in so geringem Anteil wie möglich vorliegen.

Die Rohmaterialien für den Kalkstein und für das Silicium werden im notwendigen Mischungsverhältnis gemischt und unter Verwendung einer Misch-Pulverisiereinrichtung zerkleinert. Hierfür wird beispielsweise eine Zement-Kugelmühle oder eine Vertikalmühle verwendet. Das Mischen und Pulverisieren kann unabhängig voneinander in getrennten Vorrichtungen erfolgen.

Das Pulverisieren der Mischung wird vorzugsweise soweit ausgeführt, daß, wenn die pulverisierte Mischung durch ein Sieb von 88 µm gesiebt wird, 20 Gew.-% oder weniger der pulverisierten Mischung auf dem Sieb verbleiben. Wenn der verbleibende Anteil der pulverisierten Mischung auf dem Sieb mehr als 20 Gew.-% ist, so kann die pulverisierte Mischung nicht zufriedenstellend gesintert werden. Die pulverisierte Mischung wird vorzugsweise tablettiert und dann bei einer Temperatur von wenigstens 1200°C gesintert, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 1250 und 1500°C.

Das Sintern erfolgt in beliebiger Atmosphäre, beispielsweise in einer neutralen Atmosphäre oder in einer leicht oxydierenden Atmosphäre.

Die sich daraus ergebende Ziegelzusammensetzung wird mit einer Gipsverbindung oder Gipszusammensetzung gemischt und die sich ergebende Mischung wird fein pulverisiert, und zwar unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Bei diesem Mischen und Pulverisieren wird es bevorzugt, wenn die dabei hergestellten Teilchen eine spezifische Oberfläche zwischen 1500 und 4000 cm²/g haben, gemessen nach dem Blaine'schen Durchlässigkeitsverfahren. Haben die feinen Teilchen eine spezifische Oberfläche kleiner als 1500 cm²/g und sind sie groß, so entwickelt das daraus hergestellte Mittel eine niedrige Hydratationsrate und einen nicht zufriedenstellenden Expansionsdruck. Auch wenn die spezifische Oberflächen der Teilchen größer ist als 400 cm²/g und wenn die Teilchen sehr fein sind, so entwickelt die wäßrige Aufschlemmung des daraus hergestellten Mittels eine verringerte Fluidität. Weiterhin ist das Herstellen sehr feiner Teilchen teuer, insbesonders wegen des damit verbundenen Energieverbrauchs.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben.

Bei diesen Ausführungsbeispielen wurden Ausgangsmaterialien verwendet, deren Zusammensetzung sich aus den folgenden Tabellen 1 und 2 ergibt.

Tabelle 1

Tabelle 2

Beispiel 1

Eine Mischung wurde unter Verwendung eines Mischers vom V-Typ aus 93,8 Gew.-% Kaliumkarbonat und 6,2 Gew.-% Kieselsäureanhydrit hergestellt. Beide Bestandteile hatten die in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzungen und gingen vollständig durch ein Sieb mit 88 µm. Der Mischung wurden 15 Gewichtsteile Wasser hinzugesetzt und tablettiert, wobei die Tabletten einen Durchmesser zwischen 5 und 15 mm hatten. Es wurde hierbei eine Tablettiermaschine vom Pfannentyp verwendet, die Tabletten wurden getrocknet. Die trockenen Tabletten wurden in einen elektrischen Ofen eingelegt und bei einer Temperatur von 1400°C 30 Minuten lang gesintert, um eine Ziegelzusammensetzung herzustellen.

Diese Ziegelzusammensetzung bestand aus 60 Gew.-% freien CaO Kristallen und 40 Gew.-% freien 3 CaO · SiO₂ Kristallen. Sie war frei von anderen Kristallen. Die CaO Kristalle und die 3 CaO · SiO₂ Kristalle waren voneinander unabhängig.

Eine Mischung wurde daraus hergestellt, indem 95 Gewichtsteile der Klinkerzusammensetzung mit 5 Gewichtsteilen einer Gipsverbindung gemischt wurden, die aus Gipsanhydrit bestand. Diese Zusammensetzung wurde durch Brennen von Gipsdihydrat hergestellt, welches die in Tabelle 2 angegebene Zusammensetzung hatte. Gebrannt wurde bei einer Temperatur von 500°C. Die sich daraus ergebene Mischung wurde in einer Kugelmühle pulverisiert. Die daraus hergestellten Teilchen hatten eine spezifische Oberfläche von 3000 cm²/g. Diese pulverisierte Mischung aus der Ziegelzusammensetzung und der Gipsverbindung wurde mit 0,6 Gewichtsteilen eines Bindewasser reduzierenden Mittels vermischt, das ein β-Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukt enthielt. Die Mischung wurde pulverisiert und ergab dann das Mittel zum Zerstören dauerhafter Strukturen.

Daraus wurde ein wäßriger Schlamm hergestellt, indem 100 Gewichtsteile dieses Mittels mit 34 Gewichtsteilen Wasser gemischt und geknetet wurden. Der Schlamm wurde in ein Gefäß mit einem offenen und einem geschlossenen Ende eingegeben, das einen Innendurchmesser von 40 mm und eine Länge von 600 mm hatte, so daß dieses Stahlgefäß vollständig ausgefüllt wurde. Das Einfüllen konnte langsam und ohne Schwierigkeiten erfolgen, ohne daß dabei die weichfließenden Eigenschaften des Schlamms schnell schlechter wurden.

Der Expansionsdruck des Schlamms im Stahlgefäß wurde mit zwei Druckmessern gemessen, die sich in der Mitte des Stahlgefäßes in einer klimatisierten Kammer mit gleichbleibender Temperatur befand, nämlich bei einer Temperatur von 20°C.

Die Ergebnisse der Messungen sind in Tabelle 3 wiedergegeben.

Beispiele 2 bis 4

Bei diesen Beispielen 2 bis 4 wurde dasselbe Verfahren wie bei Beispiel 1 angewendet, außer daß die Sintertemperatur in Beispiel 2 auf 1200°C, in Beispiel 3 auf 1300°C und in Beispiel 4 auf 1500°C abgeändert wurde.

Auch diese Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Vergleichsversuch 1

Es wurde dasselbe Verfahren zur Herstellung der Ziegelzusammensetzung wie bei Beispiel 1 durchgeführt, außer daß die Sintertemperatur für den Ziegel auf 1100°C abgesenkt wurde. Beim Sintern wurden die gesinterten Materialien pulverisiert und es wurde daher keine Ziegelzusammensetzung erhalten. Die pulverisierten Materialien wurden anstelle der Ziegelzusammensetzung nach Beispiel 1 verwendet, um ein Vergleichsmittel zu ergeben.

Der Expansionsdruck auch beim Vergleichsversuch wurde gemessen. Auch hier sind die Ergebnisse in Tabelle 3 wiedergegeben.

Tabelle 3

Beispiele 5 bis 8 und Vergleichsbeispiele 2 und 3

Bei diesen Beispielen 5 und 8 und den Vergleichsbeispielen 2 und 3 wurde grundsätzlich dasselbe Verfahren angewendet wie bei Beispiel 1, außer daß die Zusammensetzung der Ziegelverbindung wie in Tabelle 4 angegeben abgeändert wurde. Tabelle 4 gibt auch die gemessenen Expansionsdrücke wieder.

Tabelle 4

Beispiele 9 bis 12 und Vergleichsbeispiel 4

Bei den Beispielen 9 bis 12 und Vergleichsbeispiel 4 wurde grundsätzlich wiederum dasselbe Verfahren wie bei Beispiel 1 durchgeführt, außer das anstelle des Gipsanhydrits die Gipsverbindung nach Tabelle 5 verwendet wurde. Tabelle 5 gibt auch die gemessenen Expansionsdrücke wieder.

Tabelle 5

Beispiele 13 und 14 und Vergleichsbeispiel 5

Bei den Beispielen 13 und 14 und Vergleichsbeispiel 5 wurde grundsätzlich wiederum dasselbe Verfahren verwendet wie bei Beispiel 1, außer daß die Gipsverbindung in der Menge nach Tabelle 6 eingesetzt wurde. Tabelle 6 gibt auch die gemessenen Expansionsdrücke wieder.

Tabelle 6

Beispiele 15 bis 17

In den Beispielen 15 bis 17 wurde grundsätzlich das Verfahren verwendet, wie bei den vorhergehenden Beispielen 1, 5 bzw. 6, außer daß der Expansionsdruck in einer klimatisierten Kammer mit konstanter Temperatur von 5°C durchgeführt wurde. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 7.

Tabelle 7

Tabelle 7 zeigt, daß, je größer der Anteil der freien CaO Kristalle im Mittel ist, um so kleiner der Einfluß der Temperatur auf den Expansionsdruck ist. Das heißt, daß ein Mittel mit großen Anteilen an freien CaO Kristallen einen großen Expansionsdruck auch bei niedrigen Temperaturen erzeugen kann.

Beispiele 18 bis 21 und Vergleichsbeispiel 6

Bei den Beispielen 18 bis 21 und Vergleichsbeispiel 6 wurde eine Mischung aus 92,5 Gewichtsteilen Kalkstein, 3,5 Gewichtsteilen Kieselerde und 4 Gewichtsteilen Ton hergestellt. Diese Rohmaterialien hatten die Zusammensetzung nach Tabelle 1. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle solange zerkleinert, bis die pulverisierte Mischung durch ein Sieb mit 88 µm gesiebt werden konnte, wobei 5 Gew.-% der pulverisierten Mischung auf dem Sieb verblieben.

Die pulverisierte Mischung wurde mit 15 Gewichtsteilen Wasser gemischt und tablettiert. Die Tabletten hatten einen Durchmesser zwischen 5 und 20 mm. Sie wurden getrocknet. Die getrockneten Tabletten wurden in einen Drehofen mit einem Innendurchmesser von 0,5 m und einer Länge von 12 m eingegeben und darin bei einer Sintertemperatur nach Tabelle 8 gesintert, wodurch dann die Ziegelzusammensetzung hergestellt wurde. Diese Ziegelzusammensetzung enthielt 58 Gew.-% freie CaO Kristalle, 35 Gew.-% freie 3 CaO · SiO₂ Kristalle, die unabhängig waren von den CaO Kristallen und 6 Gew.-% 3 CaO · Al₂O₃ sowie 4 CaO · Al₂O₃ · Fe₂O₃ und 1 Gew.-% Verunreinigungen.

Diese Ziegelzusammensetzung wurde der weiteren Prozedur nach Beispiel 1 unterworfen, um daraus das Mittel herzustellen. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 8.

Tabelle 8

Im Vergleichsbeispiel 6 wurden die gesinterten Rohmaterialien beim Sintern pulverisiert und es wurde daher kein Ziegel erhalten. Es wurde dasselbe Verfahren zur Herstellung des Mittels wie nach Beispiel 1 ausgeführt, außer daß die pulverisierten, gesinterten Materialien anstelle der Ziegelzusammensetzung verwendet wurden.

Beispiele 22 bis 25 und Vergleichsbeispiele 7 und 8

Bei diesen Beispielen 22 bis 25 und den Vergleichsbeispielen 7 und 8 wurde dasselbe Verfahren verwendet wie bei Beispiel 18, außer daß die Anteile der freien CaO Kristalle und der freien 3 CaO · SiO₂ Kristalle in der Ziegelzusammensetzung geändert wurden wie in Tabelle 9 angegeben. Diese Tabelle gibt auch die Expansionsdrücke wieder.

Tabelle 9

Beispiele 26 bis 29 und Vergleichsbeispiel 9

Bei den Beispielen 26 bis 29 und beim Vergleichsbeispiel 9 wurde dasselbe Verfahren wie bei Beispiel 18 durchgeführt, außer daß das Gipsanhydrit durch die Gipsverbindung nach Tabelle 10 ersetzt wurde. Diese Tabelle gibt auch die gemessenen Expansionsdrücke wieder.

Tabelle 10

Beispiele 30 und 31 und Vergleichsbeispiel 10

Bei den Beispielen 30 und 31 und Vergleichsbeispiel 10 wurde dasselbe Verfahren angewendet wie bei Beispiel 18, außer daß das Gipsanhydrit in dem Anteil nach Tabelle 11 verwendet wurde. Diese Tabelle gibt auch die gemessenen Expansionsdrücke wieder.

Tabelle 11

Beispiele 32 bis 34

Bei den Beispielen 32 bis 34 wurde dasselbe Verfahren wie bei den Beispielen 18, 22 bzw. 23 verwendet, außer daß die Messung der Expansionsdrücke in einer klimatisierten Kammer bei konstanter Temperatur von 5°C durchgeführt wurden. Tabelle 12 gibt die gemessenen Expansionsdrücke wieder.

Tabelle 12

Beispiel 35

In einem Kalkstein-Steinbruch wurden 30 vertikale Löcher, jeweils mit einem Durchmesser von 55 mm und einer Tiefe von 4000 mm in einem Kalksteinbett angelegt, und zwar in Abständen von 800 mm (bei einer Linie des geringsten Widerstandes von 600 mm). Der Schlamm nach Beispiel 18 wurde in die vertikalen Löcher eingegossen, um das Kalksteinbett zu zerstören. Acht Stunden nach dem Beendigen des Eingießens waren zahlreiche Risse im Kalksteinbett ausgebildet. 24 Stunden nach dem Eingießen war das Kalksteinbett soweit zerstört, daß man es lediglich durch ein leichtes Bearbeiten mit einem Hammer in kleine Bruchstücke zerlegen konnte.

Beispiel 36

Um einen mit Eisenstangen armierten Betonpfeiler mit einem Querschnitt von 800 mm und einer Länge von 2500 mm zu zerstören, wurden 9 Löcher mit jeweils einem Durchmesser von 40 mm und einer Tiefe von 1500 mm von oben in den Pfeiler in Abständen von 300 mm eingebohrt. Die Löcher wurden mit demselben erfindungsgemäßen Schlamm nach Beispiel 18 gefüllt.

Acht Stunden nach dem Beendigen des Einfüllens wurden zahlreiche Risse im Pfeiler erzeugt und 24 Stunden nach dem Einfüllen konnte der Pfeiler zerstört werden, wenn er lediglich leicht an seiner Oberfläche mit dem Hammer bearbeitet wurde. Die Hauptarmierungsstäbe wurden mit einem Gasbrenner abgeschnitten. Es wurde festgestellt, daß der Kern des Pfeilers, der von den Armierungsstäben umgeben war, vollständig soweit zerstört war, daß der Kern mit einer Schaufel abgetragen werden konnte.

Die Beispiele zeigen, daß das erfindungsgemäße Mittel sich ausgezeichnet zum Zerstören dauerhafter Strukturen eignet und insbesondere einen hervorragenden Expansionsdruck entwickelt sowie eine bessere Zerstörungswirkung als herkömmliche derartige Mittel.

Claims (8)

1. Mittel zum Zerstören dauerhafter Strukturen, bestehend aus:

• (A) 100 Gewichtsteilen einer Mischung aus feinen Teilchen, die im wesentlichen bestehen aus
  • (1) 90-99 Gew.-% eines wenigstens über 1200°C gesinterten Klinkers, der aus
    • (a) 15-97 Gew.-% freien CaO-Kristallen und
    • (b) 3-85 Gew.-% freien 3 CaO · SiO₂-Kristallen besteht,
  • (2) 1-10 Gew.-% wenigstens einer Gipsverbindung, berechnet auf der Basis von Gipsanhydrit (CaSO₄) und aus
• (B) 0,4-4 Gewichtsteilen eines Bindewasser reduzierenden Mittels,

dadurch gekennzeichnet, daß die CaO-Kristalle von (a) unabhängig von den 3 CaO · SiO₂-Kristallen von (b) im gesinterten Klinker von (1) sind und daß die Gipsverbindung von (2) nur mit dem Klinker von (1) in der Mischung (A) gemischt ist.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klinker 0 bis 10 Gew.-% nicht vermeidbare Verunreinigungen enthält.

3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das das Bindewasser reduzierende Mittel ein β-Naphthalinsulfonsäure/Formaldehyd-Kondensationsprodukt enthält.

4. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sintertemperatur zwischen 1250 und 1500°C beträgt.

5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gipsanhydrit durch Brennen von Gipsdihydrat und/oder Gipshemihydrat bei einer Temperatur von 1200°C oder weniger hergestellt ist.

6. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus dem Ziegel und der Gipsverbindung als feine Teilchen vorliegt, deren spezifische Oberfläche, gemessen nach dem Blaine'schen Durchlässigkeitsverfahren, zwischen 1500 und 4000 cm²/g beträgt.

7. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gipsverbindung aus Gipsdihydrat (CaSO₄ · 2 H₂O), Gipshemihydrat (CaSO₄ · ½ H₂O) und/oder Gipsanhydrit (CaSO₄) besteht.