DE801905C

DE801905C - Herstellung von Leichtbaustoffen

Info

Publication number: DE801905C
Application number: DEP566A
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl-Ing Jordan; Kurt Dipl-Chem Dr Meyer; Helmut Dipl-Ing Dr Wendeborn
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-01-25

Description

Herstellung von Leichtbaustoffen Bei der Herstellung von Porenbeton, z. B. Gas-oder Schaumbeton, ist außer dein Bindemittel sowie dem porenbildenden Element (Schäumer, Gasentwickler, wie `\'asserstoffsul)erosyld, Aluminium-, Zink- oder andere Metallpulver, Calciumcarbid oder andere Stoffe) ein feinkörniger Zuschlag, z. B. von Sand, Dolomit o. dgl., erforderlich. Bei der I'oreiibetonherstellung werden an diesen Zuschlag höhere Anforderungen gestellt als bei gewöhnlichem Beton. So sollen möglichst 7o bis äo% des Sandes o. dgl. durch das i-mm-Sieb fallen, außerdem etwa 20% einen Durchmesser unter 0,2 inm haben. F-s ist ferner nicht erwünscht, daß der feinkörnige Zuschlag viel staubige Anteile enthält, welche durch Bepuderung der einzelnen Körnchen die innige Verbindung zwischen Zuschlagstoff und Bindemittel verhindern können. Der Zuschlag soll möglichst zackige Struktur haben, um durch seine Griffigkeit gute Festigkeiten zii ermöglichen. Da bei weiterem nicht alle Sand- o. dgl. Vorkommen von Natur aus diesen Ansprüchen genügen, ist eine Aufbereitung (Quetschen, Sieben, evtl. auch Waschen des Sandes) erforderlich, oder man muß eine entsprechende Auswahl treffen. Da hauptsächlich die Feinanteile (unter 0,2 inni) oft fehlen oder zu gering sind, versucht man, diese oft durch Zusatz weiterer besonders feinkörniger Stoffe, wie Flugaschen von Elektrizitätswerken o. dgl., zu ersetzen.
Eine unangenehme Eigenschaft des Porenbetons ist seine Neigung zu starkem Schwinden. Dieses setzt mit dem Trocknen des in Formen gegossenen Betons ein und dauert unter Umständen bis zu acht Wochen. Während dieser Zeit dürfen die Formsteine nicht verbraucht werden, weil sonst unliebsame TZissebildungen im :Mauerwerk auftreten können. Um die Lagerzeit möglichst abzukürzen, unterwirft man den Porenbeton häufig einer Dampfbehandlung (entweder bei Hochdruck von z. B. S bis 12 Atm. oder bei normalem Druck von i Atin. und ioo° C). Von der Dampfbehandlung erwartet man gleichzeitig höhere Betonfestigkeiten, welche einen willkommenen Ausgleich für den Aufwand an Dampf bringen sollen. Leider führt die »Dampfbehandlung« nicht immer zu einer Dampfhärtung«. Es eignen sich anscheinend nicht alle Zuschlagstoffe unter den gegebenen Umständen zur Bildung der gewünschten Kalkhydrosilikäte. Diese unterschiedlichen Ergebnisse werden auch bei der Hochdruckbehandlung beobachtet. Wendet man die normale Dampfhärtung an, so sind Fehlergebnisse in der Erhärtung fast die Regel. Um bei der Dampfbehandlung doch noch Härteeffekte zu erzielen, setzt man gern solche Stoffe zu, die aktive Kieselsäure enthalten, beispielsweise den bei der Tonerdegewinnung anfallenden Si-Stoff.
Nach der Erfindung wird bei der Herstellung von Porenbeton, z. B. Gas- oder Schaumbeton, als feinkörnige Komponente der vorteilhaft auf Zementfeinheit (io bis 20% Rückstand auf dem Sieb 4900 Maschen/cm2) gemahlene Sinter von der Trümmerschuttsinterung verwendet, der z. B. durch Verblasesintern in eine körnige oder stückige Form gebracht worden ist. Der Sinter hat den Vorteil, daß durch die bei seiner Herstellung auftretende Erhitzung auf etwa i2oo bis 130o° C alle schädlichen Stoffe, wie staubfeiner Ton usw., verschlackt worden sind. Das gebrochene Gut zeigt nach seiner Feinmahlung keine runde, sondern zackige Form. Vor allen Dingen besitzt es wegen der durch die Sinterung hervorgerufenen Aktivierung der Kieselsäure latenthydraulische Eigenschaften, die sich beim Porenbeton durch erhebliche Zementersparnis besonders bei der Dampfbehandlung vorteilhaft bemerkbar machen.
Bauwirtschaftlich ist die Verwendung des Sinters bei der Herstellung von Porenbeton auch deshalb von größter Bedeutung, weil er durch Umwandlung der feinkörnigen Trümmer entsteht, welche in den weitaus meisten Fällen als betonunwürdig nicht nur wertlos, sondern sogar schädlich sind, da sie die Räumung der Trümmerfelder ohne jeden Nutzen finanziell erheblich belasten. Aus dem minderwertigsten Teil der Trümmer entstehen durch die Erfindung besonders hochwertige Bauelemente.
Die erhöhte Aktivität des Sinters bei höheren Temperaturen läßt sich an folgendem Ausführungsbeispiel besonders sinnfällig demonstrieren: 5g Sintermehl und 5g Kalksandsteinmehl (iooo/o unter 0,o9 mm Körnung) werden in 300 cm3 Ca0-Lösung aufgeschlämmt, die 1,23 g Ca0 pro Liter gelöst enthält. Die Aufschlämmungen befinden sich bei 5o° C in Thermostaten. Nach jeweils 24 Stunden wird der jeweilige CaO-Gehalt der einzelnen Lösungen titriert:

Titration r,.ach Tagen Kalksandstein Sintermehl

Ca0/1 Ca0/1

6 g

1 1,17 1,i9

3 403 1.o9

4 0,99 0,88

? 0,84 0,43

Die Tabelle zeigt bis zum dritten Tage etwa gleiches Verhalten beider Substanzen. Am vierten Tag ist der CaO-Gehalt in der Sintermehlaufschlämmung geringer und hat nach sieben Tagen den halben Wert der Kalksandsteinmehlaufschlämmung erreicht. Erhöht man die Temperatur auf ioo° C, so sinkt der Kalkgehalt in der Sintermehlaufschlämmung nach 5 Stunden von 1,27 g Ca0/1 auf 0,54 g CaO/1, während der entsprechende Wert in der Kalksandsteinmehlaufschlämmung im gleichen Zeitpunkt i,o g Ca0/1 beträgt. Bei ioo° C also ist die Reaktionsgeschwindigkeit des Sintermaterials doppelt so groß wie die des Kalksandsteins.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in der hohen Zementersparnis, die aus folgenden Ausführungsbeispielen zu ersehen ist.
i. Aus feingemahlenem Trümmersinter wird mit Zement und den üblichen Treibmitteln ein Gasbeton hergestellt, welcher pro cbm Beton 26o kg Zement enthält bei einem Raumgewicht von 95o kg/cbm. Es wurden erreicht nach 28 Tagen Luftlagerung jo kg/cm2 Druckfestigkeit, nach Dampfhärtung bei ioo° C 5o kg/cm2 Festigkeit und bei Hochdruckhärtung i 18 kg/cm2 Festigkeit.
2. Für den sonst gleichen Beton wurden nur 1o2 kg Zement verwendet. Bei einem Raumgewicht von 93o kg wurden bei Dampfhärtung 37 kg/cm2 und bei Hochdruckhärtung 54 kg/cm2 Festigkeit erzielt.
3. Setzt man außer 1o6 kg Zement noch 26 kg Weißkalk zu, so erhöhen sich die Festigkeiten bei Dampfhärtung auf 47 kg/cm2 und bei Hochdruckhärtung auf 9o kg/cm2.
Wird der Porenbeton unter Verwendung von anderen Zuschlagstoffen hergestellt, so braucht man bekanntlich wesentlich höhere Zementzusätze, wenn man gleichwertige Festigkeiten erreichen will. Gewöhnlich sind 28o bis 300 kg Zement für den cbm Beton erforderlich. Die Zementersparnis bei Verwendung von Sinter beträgt etwa 25 bis 400/0 gegenüber der Verwendung von Sand o. dgl., ein Beweis für den erheblichen Fortschritt, den die erfindungsgemäße Verarbeitung des Trümmersinters gegenüber dem bisherigen Stand der Technik bringt. Es sind ohne weiteres Kombinationen bei der Auswahl der Zuschlagstoffe möglich, so die Beimengung der Sintersande in gröberer Körnung als Zementfeinheit oder von Flugasche oder Si-Stoff.
Auch läßt der Zement insbesondere bei Härtung sich vorteilhaft teilweise oder ganz durch Kalkhydrat ersetzen, wodurch Bauelemente entstehen, die den bekannten Kalkleichtsandsteinen entsprechen. Statt Trümmersinter kann auch anderes gesintertes Material, z. B. Sand, Quarzit, Ton, Lehm oder andere saure Gesteine ähnlicher Zusammensetzung, Verwendung finden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von zementhaltigen Leichtbaustoffen nach dem Gas- oder Schaumbetonverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß als feinkörnige Zuschlag-Komponente zerkleinerter gesinterter Trümmerschutt verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinter in gemahlenem Zustande, vorzugsweise auf Zementfeinheit (io bis 20 % Rückstand auf dem Sieb 490o Maschen/cm2) gemahlen Verwendung findet.
3. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zement ganz oder teilweise durch gebrannten Kalk oder Kalkhydrat ersetzt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Trümmersinter ein Sinter aus anderen Stoffen ähnlicher Zusammensetzung verwendet wird.