DE3325775A1

DE3325775A1 - Verfahren zur herstellung eines grobkoernigen zuschlagstoffes fuer beton

Info

Publication number: DE3325775A1
Application number: DE19833325775
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 4620 Castrop-Rauxel Altmann; Herbert Dipl.-Ing. Keller; Hans Dr.-Ing. 4600 Dortmund Scholz
Original assignee: Keller Herbert & Co GmbH
Current assignee: Keller Herbert & Co GmbH
Priority date: 1983-07-16
Filing date: 1983-07-16
Publication date: 1985-01-31

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zur Her-
stellung eines grobkörnigen Zuschlagstoffes für Beton aus Flugstaub von industriellen Kesselfeuerungen, wobei der Flugstaub mit Zement gemischt, die Mischung mit Wasser angemacht, aus der angemachten Mischung Zuschlagstoffelemente geformt und die Zuschlagstoffelemente ausgehärtet werden. - Im Rahmen der Erfindung ist die Form der Zuschlagstoffelemente beliebig, es kann sich um Kugeln, Zylinder, Würfel oder ähnliche geometrische Körper handeln, die Körnung soll im Bereich von 12 bis 45 mm liegen.
Das bekannte gattungsgemäße Verfahren (DE-OS 26 39 655 hat sich an sich bewährt. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen fehlt jedoch eine Regel, die die Verfahrensparameter im einzelnen so festlegt und ergänzt, daß mit Sicherheit Zuschlagstoffelemente und damit Zuschlagstoffe entstehen, deren mechanische Werte mit geringer Streuung den Anforderungen genügen, die vollständig frostsicher sind und die für die Herstellung von Beton verschiedener Güteklassen eingesetzt werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Flugstaub und der Zement im Mischungsverhältnis 10 bis 30 Gew.-% Zement, 90 bis 70 Gew.-% Flugstaub mit dem Wasser feucht-krümelig angemacht werden, daß die angemachte Mischung innerhalb eines Zeitraumes von höchstens 120 Minuten unter Verwendung einer Walzenpresse zu den Zuschlagstoffelementen geformt und die so geformten Zuschlagstoffe ausgehärtet werden. Walzenpressen sind an sich für die Herstellung von sogenannten Nuß- oder Eierbriketts aus Steinkohlen bekannt (vgl. Lueger "Lexikon des Berbaus", 1962, S. 132, 133). Solche Walzenpressen sind jedoch bisher für die Herstellung von Zuschlagstoffelementen aus der angegebenen Mischung nicht eingesetzt werden. Die Erfindung geht von der überraschenden Tatsache aus, daß bei Verwendung derartiger Walzenpressen für die Formung der Zuschlagstoffelemente nach Maßgabe der definierten Drücke beim Walzen Zuschlagstoffelemente definierter und hoher Festigkeit entstehen, wenn Vörsorge getroffen wird, daß die angemachte Mischung innerhalb eines Zeitraumes von höchstens 120 Minuten in der angegebenen Weise geformt wird. Zu besonders vorteilhaften Ergebnissen kommt man, wenn etwa 15 Gew.-% Zement und etwa 85 Gew.-% Flugstaub gemischt werden. Im Rahmen der Erfindung liegt es, der Mischung zusätzlich Kalkhydrat beizumischen, und zwar bezogen auf den Zement bis zu 50 Gew.-%. Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, der Mischung feinkörnige und/oder feine inerte Stoffe, wie Sand, Gesteinsmehl, Faserstoffe, beizugeben. Die beigegebene Wassermenge soll nicht zu groß und nicht zu klein sein. Das läßt sich durch einfache Versuche optimieren. Bewährt hat sich, Feinsand und/oder Gesteinsmehl in der Menge von 40 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 50 Gew.-% zuzugeben. Faserstoffe, wie beispielsweise Stahlfasern, Glasfasern, Schlackenfasern, natürliche Fasern wie Kokosfasern, Kunststoffasern, werden vorzugsweise in Mengen von 1 bis 9 Vol.-%, vorzugsweise 4 bis 6 Vol-% zugegeben. Als Grundregel gilt fernerhin, daß die Mischung mit etwa 20 Gew.-% Wasser angemacht werden soll.
Beim Pressen der Mischung zur Herstellung der Zuschlagstoffelemente wird mit möglichst hohen Drücken gearbeitet. Allerdings richtet sich die Höhe der Drücke nach der Größe der Zuschlagstoffelemente.
Im einzelnen lehrt die Erfindung insoweit, dai3 beim Pressen der Zuschlagstoffelemente-in der Walzenpresse mit einer Preßkraft von etwa 10 bis 50 kN/cm Walzenbreite gearbeitet wird, und zwar mit zunehmender Größe der Zuschlagstoffelemente zunehmend. Haben die Zuschlagstoffelemente beispielsweise geometrische Abmessungen von etwa 28/23/12 in mm, so soll der Preßdruck im Bereich von 10 kN/ cm Walzenbreite liegen. Liegen die geometrischen Abmessungen im Bereich von 45/36/22 mm, so arbeitet man mit Preßdrücken von 25 bis 50 kN/cm Walzenbreite.
Die Aushärtung der Zuschlagstoffelemente kann im Rahmen der Erfindung auf verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise durch Auslagern im Freien bei Feuchthaltung, durch eine Dampfhärtung oder auch durch eine Warmbehandlung. Im einzelnen lehrt die Erfindung insoweit, daß die Zuschlagstoffelemente mit unter einem Druck von etwa 10 bis 16 bar stehendem Wasserdampf einer Temperatur von etwa 180 bis 2000 C ausgehärtet werden. Die Zuschlagstoffelemente können auch durch Warmbehandlung bei einer Temperatur von etwa 800 C ausgehärtet werden, letzteres z. B. unter Verwendung der Kesselabwärme (DE-OS 30 20 007).
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß nach der Lehre der Erfindung Zuschlagstoffelemente und damit Zuschlagstoffe entstehen, deren mechanische Eigenschaften mit geringer Schwankungsbreite genau einstellbar sind. Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet mit hoher Verfahrensstabilität und führt sicher zu den angestrebten Produkten. Dabei können die mechanischen Eigenschaften der Produkte auch variiert werden.
Ausführungsbeispiel Abmessungen der spez. Preßkraft der Walzenpresse Formlinge in mm in kN/cm für 10% 30% 15% Zement 28/23/12 15 12 10 33/29/18 20 15 12 45/36/22 50 35 20 Betonzusammensetzung PZ 35 F 240 kg/m3 EFA-Füller RM 60 kg/m wirksames Wasser 145 kg/m³ Sand 0-2 mm 773 kg/m³ erfindungsgem.
Zuschläge 28/23/12 =n mit 15% Zement 653 kg/m3 wirksamer Wasser/Bindemittel-Wert W/B = 0,48 Ausbreitmaß a = 39 cm Frischbeton -rohdichte = 2,03 t/m³ Beton-Trockenrohdichte = 1,5 t/m³ E-Moduln Druckfestigkeit Rohrdichte t/cm² Alter N/mm² t/m³ längs quer 3 Tage 14,4 2,01 179 196 7 Tage 18,7 2,0 195 215 28 Tage 26,4 1,92 208 230 180 Tage 28,7 -1,87 -365 Tage 28,9 730 Tage 30,7 1,88 Betonzusammensetzung PZ 35 F = 240 kg/m³ EFA-Füller BM = 60 " wirksames Wasser = 108 " Sand 0-4 mm = 424 " erfindungsgem.
Zuschläge 33/29/18 mm mit 15% Zement = 1001 " wirksammer Wasser/Bindemittel-Wert W/B = 0,36 Ausbreitmaß a = 37 cm Frisenbetonrohdichte = 2,092 t/m³ Festbetongewicht nach 28 d = 2,086 t/m³ Druckfestigkeit ßd 28 = 17,1 N/mm² Betonzusammensetzung PZ 35 .»F = 240 kg/m³ EFA-Füller BM = 60 " wirksames Wasser = 108 Sand 0-4 mm - 424 erfindungsgem.
Zuschläge 45/36/22 mm mit 15% Zement = 1118 " wirksamer Wasser/Bindemittel-Wert W/B = 0,36 Ausbreitmaß a = 39 cm Frischbetonrohdichte = 2,044 t/m³ Festbetongewicht nach 28 d = 2,021 t/m³ Druckfestigkeit ßd 28 = 18,7 N/mm²

Claims

Verfahren zur Herstellung eines grobkörnigen Zuschlagstoffes für Beton Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines grobkörnigen Zuschlagstoffes für Beton aus Flugstaub von industriellen Kesselfeuerungen, wobei der Flugstaub mit Zement gemischt, die Mischung mit Wasser angemacht, aus der angemachten Mischung Zuschlagstoffelemente geformt und die Zuschlagstoffelemente ausgehärtet werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Flugstaub und der Zement im Mischungsverhältnis 10 bis 30- Gew.-% Zement, 90 bis 70 Gew.-% Flugstaub mit dem Wasser feucht-krümelig angemacht werden, daß die angemachte Mischung innerhalb eines Zeitraumes von höchstens 120 Minuten unter Verwendung einer Walzenpresse zu den Zuschlagstoffelementen geformt und die so geformten Zuschlagstoffe ausgehärtet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 15 Gew.-% Zement und etwa 85 % Gew.-% Flugstaub gemischt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung zusätzlich Kalkhydrat beigegeben wird, und zwar bezogen auf den Zement bis zu 50 Gew.-%.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung feinkörnige und/oder feine inerte Stoffe wie Sand, Gesteinsmehl, Faserstoffe, beigegeben werden.
5. Verfahren nach einem -der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung mit etwa 20 Gew.-% Wasser angemacht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Pressen der Zuschlagstoffelemente in der Walzenpresse mit einer Preßkraft von 10 bis 40 kN/cm Walzenbreite gearbeitet wird, und zwar mit zunehmender Größe der Zuschlagstoffelemente zunehmend.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschlagstoffelemente mit unter einem Druck von etwa 10 bis 16 bar stehendem Wasserdampf einer Temperatur von etwa 180 bis 2000 C ausgehärtet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschlagstoffelemente durch Warmbehandlung bei einer Temperatur von etwa 50 bis 80" C ausgehärtet werden.