DE852671C

DE852671C - Herstellung eines hydraulischen Bindemittels

Info

Publication number: DE852671C
Application number: DED184A
Authority: DE
Original assignee: Dyckerhoff Portland Zementwerke AG
Current assignee: Dyckerhoff GmbH
Priority date: 1949-10-30
Filing date: 1949-10-30
Publication date: 1952-10-16

Description

Herstellung eines hydraulischen Bindemittels Die Fähigkeit schnell gekühlter granulierter Hochofenschlacken, beim gemeinsamen Vermahlen mit geringen Mengen bestimmter Erregerstoffe hydraulische Bindemittel zu liefern, ist seit langem bekannt und wird auch industriell ausgenutzt. Als Erregerstoffe werden dabei im allgemeinen Zusätze von gelöschtem Kalk, Zement, Gips u. a. verwendet. Diese mit geringen Mengen der Erregerstoffe hergestellten Bindemittel haben jedoch die gesteigerten Festigkeitsanforderungen, welche an sie gestellt werden, nicht befriedigen können. Man ist daher in wachsendem Maße dazu übergegangen, die schnell gekühlte granulierte Hochofenschlacke mit größeren Mengen an Portlandzementklinker zu vermahlen. Die auf diese Weise hergestellten und in den Normen DIN 1164 festgelegten hydraulischen Bindemittel (Eisenportlandzement und Hochofenzement) erfüllen die Festigkeitsanforderungen, die nach den deutschen Normen DIN 1164 gestellt werden. Die Mindestmenge an Portlandzementklinker ist in diesen Normenvorschriften mit 15°/-o festgelegt. Gemische mit weniger Portlandzementklinker oder anderen Zusatzstoffen, wie den bereits erwähnten Zusätzen Kalkhydrat, Gips usw., erreichen die für Normenzemente vorgeschriebenen Mindestfestigkeiten jedoch nicht, außer wenn eine besonders gute Schlacke verwendet wird.
Die besonders guten Hochofenschlacken stehen jedoch oft nur in sehr beschränkter Menge oder gar nicht zur Verfügung, dagegen liegt das Bestreben vor, auch die großen Mengen schnell gekühlter basischer Hochofenschlacke von durchschnittlicher Qualität einer nutzbringenden V erwendung als Bindemittel zuzuführen. Die Verarbeitung solcher Schlacken zu Eisenportland- oder Hocbofenzement gemäß den Normen DIN 1164 erfordert meist einen ziemlich beträchtlichen Zusatz von Portlandze-mentklinker. Der hohe Portlandzementklinkerverbrauch dieser Zemente erfüllt jedoch nicht die Wünsche, die man unter dem Gesichtspunkt der Kohlenersparnis an die Bindemittel stellt.
Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, ein wertvolles Bindemittel auch aus den weniger guten Hochofenschlacken unter weitgehender Energieersparnis zu gewinnen. Man hat zwar seit langem versucht, Bindemittel herzustellen, welche bei einem Minimum an Energieverbrauch eine möglichst hohe Qualität als Baustoff aufweisen. Versuche dieser Art haben aber nur zur Entwicklung von Ersatzbindemitteln mäßiger Qualität geführt. Zu diesen gehört auch die Braunkohlenasche, die zwar in großen Mengen anfällt, aber trotz aller bisherigen Versuche weder ohne noch mit Zusätzen zu einem Bindemittel von besonderer Qualität verarbeitet werden konnte.
Braunkohlenasche enthält in wechselnden Mengen Verbindungen, die vorwiegend aus S'02, Fee 03, A120., Ca 0 und S O3 bestehen, unterscheidet sich daher im Prinzip nicht von anderen Aschen oder ähnlichen Stoffen.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Feststellung, daß es möglich ist, durch Verwendung zweier an sich in der Baustofftechnik bekannter Bestandteile ohne wesentliche Energiezufuhr hydraulische Bindemittel von besonderer Qualität zu gewinnen. Gemäß der Erfindung gelingt dies in einfacher Weise dadurch, daß basische Hochofenschlacke mit Braunkohlenasche vermahlen wird. Beispielsweise erweist sich ein Gemisch von etwa io% Braunkohlenasche und etwa go% Hochofenschlacke als geeignet, jedoch können die Anteile auch in gewissen Grenzen geändert werden. Auf den Zusatz der bisher erforderlichen Bindemittel, wie Portlandzement, kann verzichtet werden.
Die Erzielung eines derartigen Ergebnisses zur Lösung des seit langem bestehenden Problems konnte vom Fachmann nicht vorausgesehen werden, da die in der Braunkohlenasche vorhandenen Verbindungen, welche, wie z. B. Ca 0 und S 03, anregend auf die Verfestigung von Hochofenschlacke einwirken, für sich allein in gleicher Weise zugesetzt, diese Wirkung. nicht in einem solchen Maße entfalten. Mit anderen Worten: Ein Gemisch aus feingemahlener schnell gekühlter basischer Hochofenschlacke mit Braunkohlenasche ist sowohl hinsichtlich seiner Festigkeit wie seiner sonstigen Eigenschaften als hydraulisches Bindemittel einem Produkt überlegen, das aus der gleichen Schlacke unter Zufügung der in der Asche enthaltenen bisher bekannten Erregerstoffe gemahlen wird.-Zur näheren Erläuterung mögen die folgenden Angaben dienen: Ein feingemahlenes Gemisch aus 401/o Braunkohlenaschen und 6o% schnell gekühlten basischen Hochofenschlacken ergab bei der Festigkeitsprüfung nach den Zementnormen DIN 1164 folgende Werte in kg/cm2:

nach 7 Tagen 28 Tagen

Biegezugfestigkeit 46 71

Druckfestigkeit 180 336

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen in der Hauptsache auf folgenden Punkten: i. Die gemeinsame oder getrennte Vermahlung von schnell gekühlten basischen Hochofenschlacken mit Braunkohlenaschen liefert ein hydraulisches Bindemittel, das die Festigkeitsanforderungen der DIN 1164 erfüllt und damit in gleicher Qualitätsstufe mit den Normenzementen steht.
2. Es ist ein Bindemittel, das zu seiner Herstellung keine oder nur sehr geringe Wärmeenergie benötigt und daher volkswirtschaftlich von großer Bedeutung ist.
3. Dieses Bindemittel weist infolge seines geringen Kalkgehalts und der bei seiner Verfestigung auftretenden Reaktionen eine außerordentlich gute Widerstandsfähigkeit gegen aggressive Lösungen auf, wie sie von den Normenzementen nicht erreicht wird.
4. Es besteht die Möglichkeit, durch Zusatz weiterer Ergänzungsstoffe, welche anregend auf die Verfestigungsreaktionen einwirken, eine weitere Steigerung der Qualität zu erzielen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung eines hydraulischen Bindemittels unter Verwendung von Hochofenschlacke, dadurch gekennzeichnet, daß basische Hochofenschlacke mit Braunkohlenasche vermahlen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch Erregerstoffe zugegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens io Teile Bra;inkohlenasche und höchstens 9o% Hochofenschlacke, beispielsweise 40% Braunkhohlenasche und 6o% Hochofenschlacke miteinander vermischt werden. Angezogene Druckschriften: Der Bauhelfer, 1949, S. 342 bis 349; Straßen- und Tiefbau, 1949, S. 293 1»s 298.