DE3233474A1

DE3233474A1 - Schnellzement

Info

Publication number: DE3233474A1
Application number: DE19823233474
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Chem. Dr. 6700 Ludwigshafen Hettenbach; Kurt 6707 Schifferstadt Hungerbühler; Ernst Dipl.-Chem. Dr. 6700 Ludwigshafen Urmann
Original assignee: Giulini Chemie GmbH
Current assignee: BK Giulini Chemie GmbH
Priority date: 1982-09-09
Filing date: 1982-09-09
Publication date: 1984-03-15
Also published as: DE3233474C2

Description

Schnell zement
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Schnellzementes auf Basis von Hochofenzement und/oder Eisenportlandzement sowie eines daraus hergestellten Trockenmörtels. Unter einem Schnell zement bzw. Trockenmörtel wird hier ein Zement bzw. Trockenmörtel mit hoher Frühfestigkeit verstanden.
Eisenportlandzement und Hochofenzement enthalten bekanntlich in beträchtlichen Mengen das " Abfallprodukt " Hochofenschlacke in Form von glasigen Granulaten, die auch als Hüttensand bezeichnet werden. Der Hüttensandgehalt beträgt nach DIN 1164 bei Eisenportlandzement maximal 35% und liegt beim Hochofenzement zwischen 36 und 80 Gew.-.
Gegenüber Portlandzement haben die beiden Zemente zwar erhebliche wirtschaftliche Vorteile, jedoch zeigen sie sowohl hinsichtlich Erstarrungs als auch Härtungsgeschwindigkeit beträchtliche Nachteile. Sie erstarren und erhärten wesentlich langsamer als Portlandzement. Da während des Erstarrungs- und Abbindeprozesses außerdem nur eine sehr geringe Wärmeentwicklung auftritt, eignen sich diese Zemente vor allem zur Herstellung von Massebeton, in welchem Rißbildungen vermieden werden müssen. Zur Herstellung von Betonfertigteilen bei Raumtemperatur sind sie wegen ihrer langen Erstarrungszeit weniger geeignet.
Hochofenzement und Eisenportlandzement werden deshalbbis jetzt vorzugsweise in Produkten eingesetzt, die in der Wärme härtbar sind, beispielsweise durch Dampf oder Elektroheizung.
Hüttensand ist ein " latent hydraulisches " Bindemittel, das einen Anreger braucht, um überhaupt hydraulisch erhärten zu können, ist also sehr reaktionsträge.
Calciushydroxid, Zementklinker und Anhydrit oder Gips werden in der Praxis als Anreger verwendet.
Außerdem existieren bereits Schutzrechte, in denen Verfahren zur Beschleunigung des Abbindevorganges in Eisenportlandzement oder/und Hochofenzement enthaltenden Bindemitteln beschrieben sind.
So ist aus der DE - OS 23 56 637 ein Bindemittel mit hoher Frühfestigkeit für Baustoffmischungen bekannt geworden, welches neben Portlandzement,Eisenportlandzement und/oder Hochofenzement noch Tonerdeschmelzzement, Gipshalbhydrat oder/und Anhydrit sowie ein Sulfonsäuregruppen enthaltendes Formaldehyd - Amino -1, 3, 5 - Triazin - Kondensationsprodukt enthält.
Vorzugsweise besteht der anorganische Bestandteil des Bindemittels aus einem Gemisch aus Portlandzement, Tonerdeschmelzzement und Gipshalbhydrat, wobei der Tonerdeschmelzzement wesentlich zur schnellen Erhärtung beiträgt. Ein Schnellmörtel auf Basis von Hochofenzement und/oder Eisenportlandzement wird nicht beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Schnell zement auf Basis des reaktionsträgen Hochofenzementes und/oder reaktionsträgen Eisenportlandzementes zu finden, der einen arbeitshygienisch unschädlichen Erstarrungsbeschleuniger enthält, keine korrosiven Wirkungen zeigt, beispielsweise auf Armaturen, und außerdem preiswert ist. Der erfindungsgemäße Schnell zement und der daraus hergestellte Trockenmörtel soll dem Verbraucher als fertige Mischung angeliefert werden. Der Trockenmörtel wird insbesondere als Reparaturmörtel eingesetzt.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht nun darin, daß der Schnellzement aus Hochofen- oder Eisenportlandzement 0,2 bis 2 Gew.-% röntgenamorphes Aluminiumhydroxid mit einem d50-Wert kleiner als 6/um enthält.
Besonders gute Ergebnisse werden mit einem Schnellzement erhalten, der das röntgenamorphe Aluminiumhydroxid in Mengen von 0,6 bis 1,0 Gew.-% enthält.
Mit einem Zusatzstoff oder mehreren Zusatzstoffen, z.B. feinen Sand, ergibt der neue Schnellzement einen preiswerten Trockenmörtel mit hoher Frühfe sttgke it, der als Reparaturmörtel bestens geeignet ist.
Der Zusatz von röntgenamorphem Aluminiumhydroxid mit einem d50-Wert kleiner als 6/um zu Mörteln, die als hydraulische Bindemittel Portlandzement enthalten, ist aus der DE - PS 29 38 338 bekannt. Die beschleunigende Wirkung auf den Erstarrungsvorgang wird hierbei auf die Reaktion des Aluminiumhydroxids mit dem Tricalciumsilikat des Portlandzementes zu Ettringit, einem Oalciumaluminatsulfathydrat erklärt. Es wird in diesem Zusammenhang auf t'ZEMENTCHEMIE für BAUINGENIEUREtt von W. Czernin ( 1977 ), Seite 54 sowie die DE-PS 29 38 338 und DE - AS 20 48 127 verwiesen.
Aufgrund des dargelegten Standes der Technik muß es daher als überraschend und nicht vorhersehbar bezeichnet werden, daß ein Zement, der kein oder nur sehr wenig Tricalciumsilikat enthält, mit einem röntgenamorphen Aluminiumhydroxid, das einen d50-Wert kleiner als 6/um aufweist, beschleunigt werden kann.
Anhand der nachstehenden Beispiele soll nun der Gegenstand der Erfindung noch näher erläutert werden.
Beispiel 1 Verwendet wird ein HOZ 35 L aus Dyckerhoff AG, Werk Amöneburg, der jeweils mit o,6 oder o,8 Gew.-% Aluminiumhydroxidgel, bezogen auf das Zementgewicht, versetzt wird. Gemessen wird die Erstarrungszeit nach DIN 1164, Teil 5, bei welcher die Eintauchtiefe der Nadel im Vicat-Gerät gemessen wird.
W/Z - Faktor % Aluminiumhydroxid Abbindezeit bez. auf Zementzewicht 0,4 0 6h 0,5 0 8h 0,4 0,6 10 min 0,5 0,6 1 3/4 h 0,5 0,8 22 min 0,6 0,8 1 3/4 h Beispiel 2 Eingesetzt wird HOZ 35 L aus den Phoenixzementwerken, Beckum: W/Z - Faktor % Aluminiumhydroxid Abbindezeit bez. auf Zementzewicht 0,4 0 5 1/2 h 0,5 0 6 1/2 h 0,4 0,6 3h 0,5 0,6 5 1/2 h 0,5 0,8 3h Beispiel 3 Eingesetzt wird HOZ 35 L von Escher-Zementwerken, luxemburg: W/Z - Faktor % Aluminiumhydroxid Abbindezeit bez. auf Zementzewicht 0,4 0 5h W/Z - Faktor % Aluminiumhydroxid Abbindezeit bez. auf Zementzewicht 0,5 0 5 3/4 h 0,4 0,6 2 1/4 h 0,5 0,6 2 3/4 h 0,5 0,8 1 1/2 h Die Ergebnisse zeigen, daß die Erstarrungazeit durch Aluminiumhydroxid wesentlich verkürzt werden kann, optimal auf den 36sten Teil der in Abwesenheit von Aluminiumhydroxid gemessenen Zeit.
Wie sich weiterhin gezeigt hat, werden durch den Erstarrungsbeschleuniger Biegezug- und Druckfestigkeiten hergestellter Zementprismen, gemessen nach 7 bzw. 28 Tagen nach DIN 1164, nur wenig, wenn überhaupt, beeinflußt.
Die Prismen wurden jeweils aus 450 g Zement und 1350 g Normsand hergestellt.
Beispiel 4 Eingesetzt wird HOZ 35 L von Dyckerhoff AG; W/Z-Faktor % Aluminium- Biegezug- Druckfest. Druckfest.
hydroxid,bez. fest. 7d nach 7 d nach 28 d auf Zementgew. (kn/cm2) (ku/cm2 (k»/cm2 ) 0,54 0 46 230 412 0,54 0,6 49 256 429 Beispiel 5 Eingesetzt wird Zement HOZ 35 L von Phoenixzementwerken, W/Z-Faktor % Aluminium- Biege zur Druckfest. Druckfest.
hydroxid bez. fest. 7d nach 7 d nach 28 d auf Zementgew. (kp/cm2) (kp/cm2) (kp/cm2) 0,56 0 57 262 414 0,56 0,6 58 269 410 Beispiel 6 Eingesetzt wird Zement HOZ 35 L von Escher-Zementwerken, W/Z-Faktor % Aluminium- Biegezug- Druckfest. Druckfest.
hydroxidgbez. fest. 7 d nach 7 d nach 28 d auf Zementgew. (kp/cm²) (kp/cm2) ( kP/cm2) 0,55 ° 57 295 488 0,55 0,6 55 295 448

Claims

Patent ansprüche 1 dl Schnellzement aus Hochofenzement oder Eisenportlandzement, dadurch gekennzeichnet, daß er als Erstarrungsbeschleuniger 0,2 bis 2 Gew,- röntgenamorphes Aluminiumhydroxid mit einem d50-Wert kleiner als 6/um enthält.
2.) Schnellzement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Erstarrungsbeschleuniger 0,6 bis 1 Gew.- röntgenamorphes Aluminiumhydroxid mit einem d50-Wert kleiner als 6/um enthält.
3.) Verfahren zur Herstellung eines Schnellzementes nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Hochofen- und/oder Eisenportlandzement mit 0,2 bis 2 Gew.-% röntgenamorphem Aluminiumhydroxid, das einen d50-Wert kleiner als 6/UlEi aufweist, vermischt wird.
4.) Verfahren zur Herstellung eines Schnellzementes nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Hochofen- und/oder Eisenportlandzement mit 0,6 bis 1 Gew.- röntgenamorphem Aluminiumhydroxid, das einen d50-Wert kleiner als 6/um aufweist, vermischt wird.
5.) Verwendung der Schnellzemente nach den Ansprüchen 1 und 2 in Trockenmörteln.