NO742269L

NO742269L -

Info

Publication number: NO742269L
Application number: NO742269A
Authority: NO
Inventors: J H Allen; W A Klemm; J P Luker
Original assignee: Gen Portland Inc
Priority date: 1973-10-10
Filing date: 1974-06-21
Publication date: 1975-05-05

Description

Sementmasse og fremgangsmåte ved fremstilling derav Cement mass and method for its production

Oppfinnelsen angår såkalte ekspansjonssementmaterialer ogThe invention relates to so-called expansion cement materials and

en fremgangsmåte ved fremstilling derav.a method for producing them.

Portland-sement fremstilles ved å blande et.kalkholdig materiale, som kalksten, og et leiremateriale, hvoretter blandingen males til et fint pulver. Dette føres deretter gjennom en ovn ved en temperatur tilstrekkelig til å bevirke begynnende smelting, for fremstilling av en klinker som deretter males med en liten mengde gips til et fint, herdbart pulver. Portland cement is made by mixing a calcareous material, such as limestone, and a clay material, after which the mixture is ground into a fine powder. This is then passed through a furnace at a temperature sufficient to effect incipient melting, to produce a clinker which is then ground with a small amount of gypsum to a fine hardenable powder.

Bestanddelene i portland-sement foreligger hovedsakelig iThe constituents of Portland cement are mainly found in

form av kalsiumsilicater, i. det vesentlige som • trikalsiumsilicat,form of calcium silicates, mainly as • tricalcium silicate,

C3S, og dlkalsiumsilicat, C2^ > sammen med mindre mengder trikalsiumaluminat, C-^A, og tetrakalsiumaluminiumferrit, C^AF, og dessuten mindre mengder av alkalimetalloxyder og magnesiumoxyd. Det skal bemerk.es at innen sementnomenklaturen brukes.de følgende symbol-betegnelser C = CaO, S = Si.02'A = A-l2°3°9F = Fe2°3*N^r den blandes me~d vann, hydra tis er es sementen, bindes og herdes og tjener derved som bindemiddel for. sand, grus. eller andre mineralaggregater. ;Selvom portland-sem.entbe.tong er et av de mest utstrakt anvendte bygningsmaterialer, er den beheftet med den iboende egenskap at den krymper når den tørker. Denne tørkekrymping kan forårsake sprekkdannelse i den ferdige betong. Sprekker med varierende stør-relse finnes vanligvis i de fleste armerte betongkonstruksjoner. På grunn av den iboende tørkekrymping for portland-sementbetonger er en rekke forskjellige forspenningsteknikker blitt anvendt. Forspenning utføres vanligvis mekanisk og krever et omfattende utstyr og en møysommelig teknikk. Når den herdende betong forspennes, hemmes den slik at det utvikles en trykkspenning som er tilstrekkelig høy til å motvirke krympningen. ;Dessuten er forsøk blitt gjort på å fremstille en sementblanding som ikke vil krympe når den hydratiseres og herdes. Disse forsøk har ført til utviklingen av ekspansjonssementer som kan be-tegnes som sementer som når de blandes med vann, danner en pasta som under og etter bindingen og herdingen er tilbøyelig til å få et øket volum tilstrekkelig til i det minste å balansere den iboende tørke-krympning. ;Ekspansjonssementer er blitt behandlet for fremstilling av krympningskompenserte betonger og selvspennende betonger. En krympningskompensert betong er en ekspansjonssementbetong hvori ekspansjonen dersom den hemmes, bevirker at det utvikles trykkspenninger som tilnærmet balanserer strekkspenningen i betongen forårsaket ved tørkingen. På den annen side er en selvspennende betong en ekspansjonssementbetong hvori ekspansjonen dersom den hemmes, bevirker at det utvikles trykkspenninger som er tilstrekkelig høye til å bevirke en betydelig trykkspenning i betongen etter at tørkekrympningen har forekommet. ;De mest velkjente av ekspansjonssementene er antagelig sementblandingene og -bestanddelene av den såkalte "Type K", som beskrevet i US patentskrifter nr. 3 155 526, 3 251 701 og 3 303 037. Disse sementer av "Type K" inneholder vanligvis en ekspandert bestanddel som består av en stabil vannfri kalsiumsvovelaluminatfor-bindelse. erholdt ved oppvarming av en blanding av bauxit, kritt og gips ved en temperatur ikke over ca. 1593° C, f.eks. ca. 1316° C. ;En annen vanlig ekspansjonssement er.sementen av såkalt "Type M" som består av en blanding av Portland-sement, kalsiumalu-minatsement og kalsiumsulfat eller-av et malt produkt fremstilt fra Portland-sementklinker, kalsiumaluminatklinker.. og kalsiumsulf at. ;Et eksempel på ytterligere en vanlig ekspansjonssement er sementen av den såkalte "Type S" som er en portland.. sement inneholdende et høyt C^A-innhold og inneholder et overskudd, av kalsiumsulfat ut over den mengde som vanligvis forekommer i. andre Portland-sementer. ;De ovenfor beskrevne ekspansjonssementmaterialer anvendes for fremstilling av krympningskompensert og selvspennende betong. Anvendelsen av disse vanlig ekspansjonssementblandinger har imidlertid bare gitt begrenset gode iresulater hovedsakelig på grunn av at når slike sementer anvendes, er forskjellen mellom den bevirkede ekspansjon og den senere tørkekrympning meget vanskelig å kontrol-lere innenfor aksepterbare grenser. ;For de fleste vanlige ekspansjonssementblandinger er denne forskjell vanligvis for stor og må motvirkes f.eks. ved bruk av forholdsvis store mengder armeringsstål. Dessuten må de vanlige ekspansjonssementblandinger i alminnelighet holdes under kontrol-lerte betingelser under bindingen. Således .'.vil standard ekspansjonssementer vanligvis ikke ekspandere sterkt ved høye temperaturer og må bindes under våte betingelser før de vil gi aksepterbare resultater. ;Dessuten er slike sementer ikke sementer som er motstands-dyktige overfor sulfater. Videre er styrken for de vanlige ekspan-sjonsbetonger som regel lavere enn for ikke-ekspansjonssementer. ;Det taes derfor ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe et nytt ekspansjonssementmateriale og en fremgangsmåte for fremstilling av dette. Det nye ekspansjonssementmateriale er for erholdelse av de gunstige resultater ikke avhengig av at det i dette benyt-tes en forbindelse av svovelaluminat. ;Det foreliggende ekspansjonssementmateriale har dessuten et vannbehov som ikke er forskjellig fra vannbehovet for vanlig Portland-sement, og det bindes ved høye temperaturer og under tørre betingelser og danner en betong som er like sterk som eller sterkere enn betong dannet fra vanlige Portland-sexaenter. ;Det har ifølge oppfinnelsen vist seg at det nye ekspansjonssementmateriale kan fremstilles utelukkende fra leirematerialer og kalkmaterialer som er vanlig anvendt for fremstilling av portland- ;sementklinker.;Oppfinnelsen angår således et ekspansjonssementmateriale som er særpreget ved at det er fremstilt av leirematerialer og kalk-materi.aler og inneholder 1 - 70-vekt % fritt CaO, idet den gjenværende del hovedsakelig utgjøres av trikalslumsilikat og er i det vesentlige fri. for dikalsi.umslli.cat. ;Det skal bemerkes at fritt CaO eller kalk som anvendt heri, er: ment å betegne kalk som kan bestemmes ved'hjelp av metoden ifølge ASTM C114-69.. Ekspansjonen av sementmaterialet ifølge oppfinnelsen beror på den volumøkning som finner sted når kalsiumoxyd h.ydratiseres til kalsiumhydroxyd. ;Den foreliggende fremgangsmåte for fremstilling av det nye ekspansjonssementmateriale er særpreget ved at ;(a) leirematerialer og kalkmaterialer innføres i en ovn, idet kalkmaterialene inneholder tilstrekkelig med CaO-dannende materialer til at de fullstendig vil reagere med de øvrige materialer i ovnen under erholdelse av et overskudd av uomsatt CaO i den brenté klinker i en mengde av 1 - 70 vekt% av denne, (b) reaksjonsmaterialene brennes i en forbrenningssone i ovnen i tilstrekkelig tid og med en tilstrekkelig temperatur til at i det vesentlige hele silicatmengden i det tilførte materiale vil omdannes til trikalsiumsilicat i det vesentlige uten at ' dikalsiumsilicat dannes, men likevel vil gi 1-70 vekt% fri kalk i den erholdte brente klinker, og (c) klinkeren males for fremstilling av et pulverformig, hydraulisk ekspansjonssementmateriale. ;Det foreliggende ekspansjonssementmateriale kan foreligge;i blanding med en hydratiserbar sement, som portland-sement. ;Det nye ekspansjonssementmateriale ifølge oppfinnelsen kan skreddersys for utførelse av spesielle arbeider. ;Således kan f.eks. det nye materiale anvendes alene eller sammen med Portland-sement for fremstilling av en krympningskompensert betong eller en selvspennende betong. Den effektive forsinkede ekspansjonsvirkning, som erholdes med det nye sementmateriale, vil utøve sin virkning i den herdede betong og fortsette i ca. 1 uke. Denne ekspansjonsegenskap er fullstendig overraskende ut fra den kjente uheldige virkning ay .et. overskudd av. fri kalk i vanlige ;p'ortland~ sementblandinger. Det er . s.åledes, kjent at en tilstedeværelse av fri. kalk. i en'mengde'utover et. par., prosent. i v portland-.sementblandinger vil gjøre disse blandinger uegnede fordi den frie kalk forårsaker en forsinket avbrutt ekspansjon av betongen. Denne :.~avbrudte ekspansjon som forårsakes av et overskudd av fri kalk i portland-sement,kan begynne i den første uke av hydratiseringen og fortsette i så lang tid som 10 år. Det synes således overraskende at mens tilstedeværelsen av et overskudd av fri kalk i vanlig portland-sement vil føre til en ukontrollert ekapansjon og nedbryt-ning av portland-sementbetong, vil en tilstedeværelse av fri kalk i det foreliggende ekspansjonssementmateriale føre til en meget gunstig kontrollert ekspansjon når materialet anvendes sammen med alle typer av pOrtland-sementer eller "pozzolan"-sementer. ;I vanlige portland-sementer fører fri kalk til ufullsten-dige omsetninger under brenningen. Dette fører tilsynelatende til en innkapsling av den frie kalk av langsomt hydratiserende sementforbindelser som på sin side hindrer en tidlig hydratisering av fri kalk. En forsinket hydratisering' i betong kan' føre til en avbrudt ekspansjon. I sementmaterialet ifølge oppfinnelsen er den frie kalk tilsynelatende omgitt av slike hurtig hydratiserende forbindelser som C^S og C3A, og ikke av C2S. Hovedgrunnen til den forsinkede hydratisering er således eliminert i de foreliggende sementmaterialer. ;Det foreliggende ekspansjonssementmateriale kan således anvendes som en ekspanderende bestanddel eller et ekspanderende til-setningsmiddel for vanlige sementer, som portland-sement, eller'.det kan anvendes alene som ekspansjonssement avhengig av dets sammensetning. Dersom det anvendes alene som ekspansjonssement,kan vanlige mengder av gips tilsettes som herderegulerende middel på samme måte som for vanlige sementer. Det foreliggende ekspansjonssementmate- • riale består helst i det vesentlige av 1 - ca. 70 vekt% fri kalk idet resten hovedsakelig utgjøres av trikalsiumsilicat (C-^S). ;Det skal også bemerkes at det foreliggende sementmateriale vil bli beskrevet ut fra dets innhold av fri kalk eller CaO, og det vil forståes at de andre jordalkalimetalloxyder og fortrinnsvis andre jordalkalimetalloxyder bestående av bariumoxyd og strontiumoxyd kan helt eller delvis anvendes som erstatning for kalsiumoxydet som fortrinnsvis anvendes i det foreliggende sementmateriale. ;Det skal dessuten bemerkes at det foreliggende ekspansjonssementmateriale kan fremstilles fra vanlige bestanddeler som anvendes ;i. en' ovn for fremstilling av 'port land-* s-ement.. Andre bestanddeler enn fri kalk. og trikalsiumsi.licat kan således være tilstede i det foreliggende sementmateriale. Dette kanf.eks. inneholde aluminat vanligvis i form av tri.kalsiumalum.inat, C^A, og jern vanligvis i C3S, and dlcalcium silicate, C2^ > together with smaller amounts of tricalcium aluminate, C-^A, and tetracalcium aluminum ferrite, C^AF, and also smaller amounts of alkali metal oxides and magnesium oxide. It should be noted that within the cement nomenclature the following symbols are used C = CaO, S = Si.02'A = A-l2°3°9F = Fe2°3*N^r it is mixed with water, hydr tis is the cement, binds and hardens and thereby serves as a binding agent for. sand, gravel. or other mineral aggregates. Although Portland cement is one of the most widely used building materials, it suffers from the inherent property that it shrinks when it dries. This drying shrinkage can cause cracking in the finished concrete. Cracks of varying sizes are usually found in most reinforced concrete structures. Due to the inherent drying shrinkage of portland cement concretes, a number of different prestressing techniques have been used. Prestressing is usually done mechanically and requires extensive equipment and a laborious technique. When the hardening concrete is prestressed, it is inhibited so that a compressive stress is developed which is sufficiently high to counteract the shrinkage. Furthermore, attempts have been made to produce a cement mixture which will not shrink when hydrated and hardened. These attempts have led to the development of expansion cements which can be described as cements which, when mixed with water, form a paste which, during and after setting and hardening, tends to gain an increased volume sufficient to at least balance the inherent dryness - shrinkage. ;Expansion cements have been processed for the production of shrinkage-compensated concretes and self-tensioning concretes. A shrinkage-compensated concrete is an expansion cement concrete in which the expansion, if inhibited, causes compressive stresses to develop which approximately balance the tensile stress in the concrete caused by drying. On the other hand, a self-tensioning concrete is an expansion cement concrete in which the expansion, if inhibited, causes compressive stresses to develop which are sufficiently high to cause a significant compressive stress in the concrete after the drying shrinkage has occurred. ;The most well-known of the expansion cements are probably the so-called "Type K" cement mixtures and components, as described in US Patent Nos. 3,155,526, 3,251,701 and 3,303,037. These "Type K" cements usually contain an expanded component consisting of a stable anhydrous calcium sulfur aluminate compound. obtained by heating a mixture of bauxite, chalk and gypsum at a temperature not exceeding approx. 1593° C, e.g. about. 1316° C. Another common expansion cement is the so-called "Type M" cement which consists of a mixture of Portland cement, calcium aluminate cement and calcium sulphate or of a ground product made from Portland cement clinker, calcium aluminate clinker... and calcium sulphate that. An example of a further common expansion cement is the cement of the so-called "Type S", which is a Portland cement containing a high C^A content and containing an excess of calcium sulphate over and above the amount usually found in other Portlands - cements. The expansion cement materials described above are used for the production of shrinkage-compensated and self-tensioning concrete. The use of these usual expansion cement mixtures has, however, only given limited good iresulates mainly because when such cements are used, the difference between the caused expansion and the subsequent drying shrinkage is very difficult to control within acceptable limits. ;For most common expansion cement mixtures, this difference is usually too large and must be counteracted, e.g. when using relatively large amounts of reinforcing steel. Moreover, the usual expansion cement mixtures must generally be kept under controlled conditions during the setting. Thus, standard expansion cements will not usually expand greatly at high temperatures and must set under wet conditions before they will give acceptable results. Furthermore, such cements are not sulphate-resistant cements. Furthermore, the strength of the usual expansion concretes is generally lower than that of non-expansion cements. The invention therefore aims to provide a new expansion cement material and a method for its production. The new expansion cement material is not dependent on the use of a sulphur-aluminate compound in order to obtain the favorable results. Furthermore, the present expansion cement material has a water requirement no different from that of ordinary Portland cement, and it sets at high temperatures and under dry conditions to form a concrete as strong as or stronger than concrete formed from ordinary Portland sexants. According to the invention, it has been shown that the new expansion cement material can be produced exclusively from clay materials and lime materials which are commonly used for the production of Portland cement clinker. .aler and contains 1 - 70% by weight of free CaO, the remaining part mainly consisting of tricalcium silicate and is essentially free. for dikalsi.umslli.cat. It should be noted that free CaO or lime as used herein is intended to denote lime that can be determined using the method according to ASTM C114-69. The expansion of the cement material according to the invention depends on the increase in volume that takes place when calcium oxide h. hydratized to calcium hydroxide. ;The present method for producing the new expansion cement material is characterized by the fact that ;(a) clay materials and lime materials are introduced into a kiln, the lime materials containing sufficient CaO-forming materials so that they will completely react with the other materials in the kiln while obtaining an excess of unreacted CaO in the burnt clinker in an amount of 1 - 70% by weight thereof, (b) the reaction materials are burnt in a combustion zone in the furnace for a sufficient time and at a sufficient temperature so that essentially the entire amount of silicate in the added material will be converted to tricalcium silicate essentially without dicalcium silicate being formed, but will still give 1-70% by weight of free lime in the resulting burnt clinker, and (c) the clinker is ground to produce a powdery, hydraulic expansion cement material. The present expansion cement material may be present in admixture with a hydratable cement, such as portland cement. ;The new expansion cement material according to the invention can be tailored for carrying out special works. Thus, e.g. the new material is used alone or together with Portland cement to produce a shrinkage-compensated concrete or a self-tensioning concrete. The effective delayed expansion effect, which is obtained with the new cement material, will exert its effect in the hardened concrete and continue for approx. 1 week. This expansion property is completely surprising from the known adverse effect ay .et. surplus of. free lime in ordinary ;p'ortland~ cement mixtures. It is . s.åledes, known that a presence of free. lime. in an'amount'beyond a. par., per cent. i v portland cement mixtures will render these mixtures unsuitable because the free lime causes a delayed interrupted expansion of the concrete. This intermittent expansion, caused by an excess of free lime in Portland cement, may begin in the first week of hydration and continue for as long as 10 years. It thus seems surprising that while the presence of an excess of free lime in ordinary Portland cement will lead to an uncontrolled spalling and breakdown of Portland cement concrete, a presence of free lime in the present expansion cement material will lead to a very favorably controlled expansion when the material is used together with all types of pOrtland cements or "pozzolan" cements. In normal Portland cements, free lime leads to incomplete conversions during firing. This apparently leads to an encapsulation of the free lime by slowly hydrating cement compounds which in turn prevent an early hydration of the free lime. Delayed hydration in concrete can lead to interrupted expansion. In the cement material according to the invention, the free lime is apparently surrounded by such rapidly hydrating compounds as C^S and C3A, and not by C2S. The main reason for the delayed hydration is thus eliminated in the present cement materials. The present expansion cement material can thus be used as an expanding component or an expanding additive for ordinary cements, such as Portland cement, or it can be used alone as an expansion cement depending on its composition. If it is used alone as an expansion cement, normal amounts of gypsum can be added as a hardening agent in the same way as for normal cements. The available expansion cement • material preferably consists essentially of 1 - approx. 70% by weight of free lime, with the rest mainly made up of tricalcium silicate (C-^S). It should also be noted that the present cement material will be described based on its content of free lime or CaO, and it will be understood that the other alkaline earth metal oxides and preferably other alkaline earth metal oxides consisting of barium oxide and strontium oxide can be used in whole or in part as a substitute for the calcium oxide which preferably are used in the present cement material. ;It should also be noted that the present expansion cement material can be produced from common ingredients that are used ;i. a' furnace for the manufacture of 'port land-* s-ement.. Constituents other than free lime. and tricalcium silicate can thus be present in the present cement material. This can e.g. contain aluminate usually in the form of tri.kalsiumalum.inat, C^A, and iron usually i

form av .tetrakalsi.umalumini.umferrit, C^AF..Dessuten kan det foreliggende materiale inneholde mindre mengder av andre forurensninger som er vanlig forekommende i tilførselsmaterialer for ovner for fremstilling av portland-sement, som fosfater, alkaliske materialer og magnesiumoxvd. Dessuten kan mineral jr,. som flusspat, tilsettes. Disse bestanddeler utøver ikke en uheldig virkning i det foreliggende ekspansjonssementmateriale enn i vanlige portland-sementer, og det foreliggende materiale kan tåle disse bestanddeler i samme utstrek-ning som de kan tåles av vanlig portland-sement. Ekspansjonssementmaterialet ifølge oppfinnelsen inneholder vanligvis en flytende fase i en mengde av ca. 15 - ca. 30 vekt%, fortrinnsvis ca. 18 •- ca. form of .tetracalci.umalumini.umferrite, C^AF..Furthermore, the present material may contain small amounts of other contaminants commonly found in feed materials for furnaces for the manufacture of portland cement, such as phosphates, alkaline materials and magnesium oxide. In addition, mineral jr,. as fluorspar, is added. These components do not exert an adverse effect in the present expansion cement material than in ordinary portland cements, and the present material can withstand these components to the same extent as they can be tolerated by ordinary portland cement. The expansion cement material according to the invention usually contains a liquid phase in an amount of approx. 15 - approx. 30% by weight, preferably approx. 18 •- approx.

28 vekt%, bestemt ved hjelp av den velkjente metode ifølge Lea og 28% by weight, determined using the well-known method according to Lea and

Parker beskrevet i Building Research Technical Paper No. 16, His Majesty's Stationery Office, London, 1935. Når f.eks. det foreliggende sementmateriale. fremstilles ved den foretrukne temperatur av 1454 - 1510° C, vil den prosentuelle mengde av flytende fase ved denne temperatur, basert på det prosentuelle innhold av Al203, Fe2C3, MgO, K2C og Na2G i klinkeren, utgjøres av 3,0 (% A1203) + 2,25 (% Fe203) + % MgO + % K20 + % Na20. Da den prosentuelle mengde av den dannede flytende fase er avhengig av brenntemperaturen og lavere når brenntemperaturen også er lavere, skal det bemerkes at når det foreliggende materiale fremstilles ved en temperatur på ca. 1399° C, vil det prosentuelle innhold av flytende fase utgjøres av 2,9 5 (% A1203) + 2,2 0 (% Fe203) + % MgO + % K?0 + % Na20. Som et ytterligere eksempel kan det nevnes at hvis det foreliggende materiale fremstilles ved en tempertur på ca. 1343° C sam tilsvarer smeltepunktet for det kvartære eutektis ke systemCaO-Al203-Si02-Fe203, og hvis forholdet Al203:Fe203er over 1,38:1, vil det prosentuelle innhold av flytende fase utgjøres av 6,1 (% Fe203) + % MgO + % K20<+>% Na205og hvis forholdet Al203:Fe203er under 1,38:1, vil det prosentuelle innhold av den flytende fase utgjøres av 8,50 Parks described in Building Research Technical Paper No. 16, His Majesty's Stationery Office, London, 1935. When e.g. the present cement material. is produced at the preferred temperature of 1454 - 1510° C, the percentage amount of liquid phase at this temperature, based on the percentage content of Al203, Fe2C3, MgO, K2C and Na2G in the clinker, will amount to 3.0 (% A1203) + 2.25 (% Fe 2 O 3 ) + % MgO + % K 2 O + % Na 2 O . As the percentage amount of the liquid phase formed is dependent on the firing temperature and lower when the firing temperature is also lower, it should be noted that when the present material is prepared at a temperature of approx. 1399° C, the percentage content of liquid phase will be 2.95 (% Al203) + 2.20 (% Fe203) + % MgO + % K?0 + % Na20. As a further example, it can be mentioned that if the present material is produced at a temperature of approx. 1343° C corresponds to the melting point of the quaternary eutectic system CaO-Al203-Si02-Fe203, and if the ratio Al203:Fe203 is above 1.38:1, the percentage content of the liquid phase will be 6.1 (% Fe203) + % MgO + % K20<+>% Na205 and if the ratio Al203:Fe203 is below 1.38:1, the percentage content of the liquid phase will be 8.50

(%<A1>2<0>3). - 5,22 (%Fe203) + % MgO + % K20 + % Na20. Det foretrekkes vanligvis at mengden av aluminatene og ferritene og andre forurensninger er under ca. 30 vekt% av sluttmaterialet. (%<A1>2<0>3). - 5.22 (% Fe 2 O 3 ) + % MgO + % K 2 O + % Na 2 O. It is generally preferred that the amount of the aluminates and ferrites and other impurities be below about 30% by weight of the final material.

Det foretrekkes således at hele silikatmengden i det foreliggende ekspansjonssementmateriale er tilstede i form av tri- kalsi.urrisi.li.cat, C^S, og at materialet ifølge oppfinnelsen inneholder i det vesentlige intet, fortrinnsvis intet, dikalsi.umsilicat, C2S. Det har ifølge oppfinnelsen ..vist seg .at en. vesentlig mengde di-kalsiumsili.cat er skadelig for materialet ifølge oppfinnelsen fordi det forårsaker en forsinket hydratisering av kalken. Det foretrek-;/kes. derfor at det høyst er tilstede ca. 5 vekt%' dikalsiumsilicat, og helst at intet dikalsiamsilicat er tilstede i det foreliggende materiale. It is thus preferred that the entire amount of silicate in the present expansion cement material is present in the form of trikalsi.urrisi.li.cat, C2S, and that the material according to the invention contains essentially nothing, preferably nothing, dikalsi.umsilicate, C2S. According to the invention, it has been found that a significant amount of dicalcium sili.cat is harmful to the material according to the invention because it causes a delayed hydration of the lime. It is preferred. therefore that there is at most approx. 5% by weight of dicalcium silicate, and preferably that no dicalcium silicate is present in the present material.

Ekspansjonssementmaterialet ifølge oppfinnelsen bør dessuten ha en partikkelstørrelse ikke over ca. 20 mesh (Tyler-sikter) og et Blaine-overflateareal på ikke over ca. 6000 cm<2>/g som bestemt ifølge ASTM C204-68. Det er ennu mer foretrukket at ekspansjonssementmaterialet ifølge oppfinnelsen har partikler med en størrelse som gjør at de vil passere gjennom en 80 mesh sikt og at det har et Blaine-overflateareal på ikke over 4 000 cm<2>/g. Det er ennu mer foretrukket at det foreliggende ekspansjonssementmateriale har partikler med en størrelse slik at de i det vesentlige passerer gjennom en 100 mesh sikt og at det har et Blaine-overflateareal på 1500 - 3000 cm2/g. The expansion cement material according to the invention should also have a particle size of no more than approx. 20 mesh (Tyler sieves) and a Blaine surface area of no more than approx. 6000 cm<2>/g as determined according to ASTM C204-68. It is even more preferred that the expansion cement material according to the invention has particles of a size such that they will pass through an 80 mesh sieve and that it has a Blaine surface area of not more than 4,000 cm<2>/g. It is even more preferred that the present expansion cement material has particles of a size to substantially pass through a 100 mesh sieve and that it has a Blaine surface area of 1500 - 3000 cm 2 /g.

Det foreliggende ekspansjonssementmateriale kan fremstilles fortrinnsvis fra reaktive leirematerialer og kalkholdige materialer som vanligvis anvendt ved fremstilling av portland-sementklinker. Hovedforskjellen ved fremstillingen av det foreliggende ekspansjonssementmateriale og en typisk portland-sementklinker er at bestanddelene velges slik at det fås et overskudd på 1 - 70 vekt% fri kalk etter avsluttet støkiometrisk omsetning av de andre bestanddelene med kalk, og at ovnen drives under slike betingelser at ut-gangssilicatmaterialet vil reagere med kalken i støkiometriske forhold under dannelse hovedsakelig av trikalsiumsilicat. Dette kan oppnås ved at ovnen drives under såkalte "normal" betingelser til såkalte "hardbrennings"-betingelser. Ovnen kan enkelt drives ved en temperatur på 1260 - 1593° C, fortrinnsvis 1454 - 1510° C, og materialet omsettes i ovnens forbrenningssone i tilstrekkelig tid til at hele eller i det vesentlige hele mengden av silicatmaterialet vil omdannes til trikalsiumsilicat. Den hardbrente klinker fra ovnen er vanligvis et sterkt fortettet materiale. Jordalkalimetalloxydet og The present expansion cement material can preferably be produced from reactive clay materials and calcareous materials which are usually used in the production of portland cement clinker. The main difference in the production of the present expansion cement material and a typical Portland cement clinker is that the components are selected so that a surplus of 1 - 70% by weight of free lime is obtained after the stoichiometric conversion of the other components with lime has been completed, and that the kiln is operated under such conditions that the starting silicate material will react with the lime in stoichiometric conditions to form mainly tricalcium silicate. This can be achieved by operating the furnace under so-called "normal" conditions to so-called "hard firing" conditions. The furnace can easily be operated at a temperature of 1260 - 1593° C, preferably 1454 - 1510° C, and the material is reacted in the furnace's combustion zone for a sufficient time that all or substantially all of the silicate material will be converted into tricalcium silicate. The hard-burnt clinker from the kiln is usually a strongly densified material. The alkaline earth metal oxide and

silisiumdioxydet bør derfor reagere fullstendig støkiometrisk med hverandre under dannelse av et jordalkalimetallsilicatreaksjonspro-dukt inneholdende det maksimale støkiometriske forhold av jordalkalimetalloxydet til si.lici.umdioxydet og i det vesentlige inget jord- the silicon dioxide should therefore react completely stoichiometrically with each other to form an alkaline earth metal silicate reaction product containing the maximum stoichiometric ratio of the alkaline earth metal oxide to the silicon dioxide and essentially no earth

alkaliroetailsilicat med. et forhold .mellom jordalkalimetalloxyd og sili.ci.umdl.oxyd som er lavere enn dette maksimum.. Det bør bemerkes at de tilførselsmateri.aler. som ikke reagerer under slike brennings-betinge.ls.er enten på grunn av deres størrelse eller sammensetning, ikke skal tas i, betraktning for de ovennevnte støkiometriske bereg-ninger, selv om de kan være tilstede i tilførselsmaterialet. alkali metal silicate with. a ratio of alkaline earth metal oxide to silicon oxide that is lower than this maximum. It should be noted that the feed materials. which do not react under such burning conditions, either because of their size or composition, are not to be taken into account for the above stoichiometric calculations, even though they may be present in the feed material.

Etter brenningen avkjøles klinkeren på vanlig måte, som ved avkjøling med luft eller ved bråkjøling i vann.. Det foretrekkes vanligvis at klinkeren bråkjøles i vann hvis en lys farve er ønske-lig. Deretter males klinkeren til en egnet partikkelstørrelse, som nevnt ovenfor. After firing, the clinker is cooled in the usual way, such as by cooling with air or by quenching in water. It is usually preferred that the clinker is quenched in water if a light color is desired. The clinker is then ground to a suitable particle size, as mentioned above.

Hvis det foreliggende ekspansjonssementmateriale inneholder under ca. 10 vekt% fri kalk, kan det vanligvis anvendes direkte som ekspansjonssement. Når det anvendes sammen med portland-semar.it-blandinger, skal det foreliggende ekspansjonssementmateriale fortrinnsvis inneholde 5-45 vekt% fri kalk, mer foretrukket 10 - 35 vekt% fri kalk, og helst 10 - 30 vekt% fri kalk. Det fåes utmerkede blandinger inneholdende f.eks. 20- 28 vekt% fri kalk. Det foreliggende ekspansjonssementmateriale kan blandes med en hvilken som helst vanlig Portland-sement i en! . 'hvilken som helst egnet forholdsvis mengde, f.eks. 1 -.99 vekt% ekspansjonssementmateriale i den erholdte blanding. Tilfredsstillende ekspansjonssementer kan vanligvis fremstilles ifølge oppfinnelsen ved å blande 10 - 40 vekt% av det ovenfor beskrevne ekspansjonssementmateriale med 90 - 60 vekt% portland-sement. Det foreliggende ekspansjonssementmateriale kan skreddersys for å gi en ønsket ekspansjon, ikke bare ved å regulere mengden av fri kalk i materialet, men også ved å regulere materialets partikkelstørrelse. Vanligvis vil materialets, finhet regalere hydratiseringshastigheten og ekspansjonsforholdet. Meget enkle prøver for å fastslå partikkelstørrelsen i forhold til ekspansjons-tiden kan utføres ved å skreddersy den foreliggende sement for et hvilket som helst spesielt bruksforhold. If the present expansion cement material contains less than approx. 10% by weight of free lime, it can usually be used directly as expansion cement. When used together with portland-semar.it mixtures, the present expansion cement material should preferably contain 5-45% by weight of free lime, more preferably 10-35% by weight of free lime, and preferably 10-30% by weight of free lime. Excellent mixtures containing e.g. 20-28% by weight of free lime. The present expansion cement material can be mixed with any ordinary Portland cement in a! . 'any suitable relatively quantity, e.g. 1 -.99% by weight expansion cement material in the mixture obtained. Satisfactory expansion cements can usually be produced according to the invention by mixing 10-40% by weight of the expansion cement material described above with 90-60% by weight portland cement. The present expansion cement material can be tailored to give a desired expansion, not only by regulating the amount of free lime in the material, but also by regulating the material's particle size. Generally, the fineness of the material will dictate the rate of hydration and the expansion ratio. Very simple tests to determine the particle size in relation to the expansion time can be carried out by tailoring the present cement for any particular application.

Den i et betongsystem inneholdende ekspansjonssementmateriale ifølge oppfinnelsen erholdte ekspansjon er vanligvis propor-sjonal med mengden av fri kalk i det samlede materiale eller den samlede blanding som anvendes. Hvis således det foreliggende ekspans jonssementmateriale blandes med en annen hydratiserbar sement, som Portland-sement, har det vist seg at det fås en bedre kontroll av den samlede sementblanding hvis det frie kalkinnhold i det fore liggende ekspansjonssementmateriale'er- 10 - 30 vekt%, dvs. fortrinnsvis over 10 vekt%, men. under 30. vekt%. Når det foreliggende ekspans,jonssementmateriale blandes med vanlige sementer for fremstilling av en ekspansjonsblanding, vil det. lineære forhold mellom ekspansjonsgraden og mengden av. fri . kalk i det samlede sementmateriale i praksis være mer jevnt hvis. det for. fremstilling av det samlede sementmateriale ved blanding anvendes et ekspansjonssementmateriale ifølge oppfinnelsen som inneholder fri kalk i en mengde av 10 - 30 vekt%fenn hvis det samlede sementmateriale erholdes ved blanding under anvendelse av det foreliggende.ekspansjonssementmate riale med et innhold på vesentlig over 30 vekt% fri kalk. Mulig-heten for jevnt å regulere ekspansjonen av blandinger inneholdende det foreliggende ekspansjonssementmateriale avtar f.eks. med økende innhold av fri kalk i det foreliggende ekspansjonssementmateriale utover ca. 30 vekt% fordi når ekspansjonssementmaterialet inneholdende slike store mengder av fri kalk anvendes, vil små variasjoner i mengden av ekspansjonssementmaterialet som blandes med andre sementblandinger føre til større variasjoner i den erholdte ekspansjonsgrad. The expansion obtained in a concrete system containing expansion cement material according to the invention is usually proportional to the amount of free lime in the overall material or the overall mixture used. Thus, if the present expansion cement material is mixed with another hydratable cement, such as Portland cement, it has been shown that a better control of the overall cement mixture is obtained if the free lime content in the present expansion cement material is 10 - 30% by weight, i.e. preferably above 10% by weight, but. below 30% by weight. When the present expansion, ion cement material is mixed with ordinary cements to produce an expansion mixture, it will. linear relationship between the degree of expansion and the amount of. free . lime in the overall cement material in practice be more uniform if. that for. production of the aggregate cement material by mixing, an expansion cement material according to the invention is used which contains free lime in an amount of 10 - 30% by weight if the aggregate cement material is obtained by mixing using the present expansion cement material riale with a content of substantially more than 30% by weight of free lime. The possibility of uniformly regulating the expansion of mixtures containing the present expansion cement material decreases, e.g. with an increasing content of free lime in the existing expansion cement material beyond approx. 30% by weight because when the expansion cement material containing such large amounts of free lime is used, small variations in the amount of the expansion cement material that is mixed with other cement mixtures will lead to greater variations in the degree of expansion obtained.

Et egnet ekspansjonssementmateriale ifølge oppfinnelsen som kan anvendes sammen med Portland-sement i et hvilket som helst ønsket forhold, vil inneholde fri kalk i en mengde av 20 - 30 vekt% og ha et Blaire-overflateareal på 2000 - 3000 cm<2>/g. Dessuten vil en annen egnet utførelsesform av det foreliggende ekspansjonssementmateriale inneholde fri kalk i en mengde på ca. 4 5 vekt% og ha partikler som alle vil passere gjennom en 100 mesh sikt, og ha et Blaine-overflateareal på ikke over ca. 2000 cm /g. Når innholdet av fri kalk i det foreliggende ekspansjonssementmateriale er 4 5 vekt% eller derover, foretrekkes det vanligvis at sementmaterialet har et Blaine-overflateareal ikke over 2000 cm p/g. Hvis imidlertid det er nød-vendig med en sterkere opprinnelig ekspansjon, kan et kalkinnhold på 4 5 vekt% eller derover anvendes sammen med materiale med et høyere Blaine-overflateareal. Ekspansjonssementmaterialet ifølge oppfinnelsen kan dessuten skreddersys for å gi en opprinnelig hurtig ekspansjon, fulgt av en generelt jevn langsom ekspansjon i løpet av en ønsket tid. Et egnet eksempel på et slikt materiale er et som inneholder 5-40 vekt% fri. CaO og som inneholder en 50:5.0 blanding av et materiale med et jevnt Blaine-overflateareal på 3000 cm /g og et materiale med en jevn partikkelstørrelse på -100 mesh. Det fremgår således, at det nye ekspans jonssementmateriale ifølge oppfinnel sen kan skreddersys for . å tilfredsstille et hvilket som helst egnet spesielt bruksformål. Det kan som et generelt forslag fremsettes at når ekspans.jonssementmaterialet ifølge oppfinnelsen anvendes alene, eller i blanding med portland-sement for fremstilling av en krympningskompensert sement, foretrekkes det vanligvis at sluttinn-holdet av fri kalk i. det erholdte materiale eller den erholdte blanding skal utgjøre 2-10 vekt%'. "Kjemisk, forspennende" . materiale kan fremstilles ved å øke mengden av fri kalk i materialet. A suitable expansion cement material according to the invention which can be used together with Portland cement in any desired ratio will contain free lime in an amount of 20 - 30% by weight and have a Blaire surface area of 2000 - 3000 cm<2>/g . In addition, another suitable embodiment of the present expansion cement material will contain free lime in an amount of approx. 4 5% by weight and have particles that will all pass through a 100 mesh sieve, and have a Blaine surface area of not more than approx. 2000 cm/g. When the content of free lime in the present expansion cement material is 45% by weight or more, it is generally preferred that the cement material has a Blaine surface area not exceeding 2000 cm p/g. If, however, a stronger initial expansion is necessary, a lime content of 45% by weight or more can be used in conjunction with material with a higher Blaine surface area. The expansion cement material according to the invention can also be tailored to give an initial rapid expansion, followed by a generally uniform slow expansion during a desired time. A suitable example of such a material is one containing 5-40% by weight of free. CaO and containing a 50:5.0 mixture of a material with a uniform Blaine surface area of 3000 cm/g and a material with a uniform particle size of -100 mesh. It thus appears that the new expansion cement material according to the invention can be tailored for . to satisfy any suitable special purpose of use. It can be made as a general suggestion that when the expansion cement material according to the invention is used alone, or in a mixture with Portland cement for the production of a shrinkage-compensated cement, it is usually preferred that the final content of free lime in the material obtained or the mixture obtained should amount to 2-10% by weight'. "Chemical, Exciting". material can be produced by increasing the amount of free lime in the material.

Det foreliggende ekspansjonssementmateriale kan fremstilles i store mengder inneholdende varierende mengder av fri kalk (1 - 7 0 vekt%) og partikler med varierende størrelser, hvis bare partikkelstørrelsen er mindre enn ca. 20 mesh og det foreliggende ekspansjonssementmateriale får et Blaine-overflateareal ikke over ca. 60.00 cm /g. Hver fremstilt sats kan lagres i en silo og deretter blandes med portland"sementmaterialer, f.eks. vanlig portland-sement av type I, og deretter markedsføres i pakket tilstand eller 1 løs vekt. The present expansion cement material can be produced in large quantities containing varying amounts of free lime (1-70% by weight) and particles of varying sizes, if only the particle size is smaller than approx. 20 mesh and the present expansion cement material achieves a Blaine surface area of no more than approx. 60.00 cm/g. Each manufactured batch can be stored in a silo and then mixed with portland cement materials, e.g., type I ordinary portland cement, and then marketed in a packed state or 1 loose weight.

Det er ikke helt forstått hvorledes de foreliggende ekspans jonssementmaterialer utøver sin ekspanderende virkning. Det antas for tiden at forekomsten av fri kalk sammen med trikalsiumsilicat i fravær av eller i det vesentlige i fravær av dikalsiumsilicat er nøkkelen til det foreliggende ekspansjonssementmateriales ekspanderende egenskap. I vanlig :p3rtiand~ sement er de frie CaO-partikler tett innelukket i sementforbindelser omfattende dik.alsium-silicat. Dette belegg er tilstrekkelig til å hindre en tidlig hydratisering av CaO. Hvis således store mengder fritt CaO er tilstede (over et par prosent, f.eks. over ca. 2 vekt%) i et vanlig' portland-sernentmateriale, fører den erholdte innkapsling av CaO til en forsinket hydratisering og avbrudt ekspansjon som kan forekomme i flere år. På grunn av imidlertid at CaO og trikalsiumsilicat foreligger sammen i ekspansjonssementmaterialet ifølge oppfinnelsen og at i det vesentlige intet dikalsiumsilicat er tilstede, fås en svakt forsinket kalkhydratisering, men en i det vesentlige fullstendig kalkhydratisering i løpet av ca. 1 uke. Det antas at det er dette som gir det foreliggende ekspansjonsmateriale dets ekspanderende egenskaper. Det er blitt fremsatt en teori, at hardbrenningen av sementbestanddelene i ovnen ikke bare fører til en fullstendig omdannelse av silicatene til trikalsiumsilicater og etterlater et vesentlig overskudd av fri kalk, men også at den fører til meget findelte, tette partikler av fritt CaO som er tynt belagt med trikalsiumsilicat og/eller andre hurtig hydratiserende sementforbindelser'(med unntagelse av dikal-siumsili.cai) .. Når således, det foreliggende ekspans jonssementmateriale anvendes alene eller sammen med andre sementmateri.aler i blanding me.d vann, vil vannet trenge gjennom de andre hurtig hydratiserende sementforbindelser, som trikalsiumsilicat, etter at de er blitt hurtig hydratisert, og deretter hydratisere den fri kalk. It is not fully understood how the existing expansion cement materials exert their expanding effect. It is currently believed that the presence of free lime together with tricalcium silicate in the absence or substantially absence of dicalcium silicate is the key to the expanding property of the present expansion cement material. In ordinary :p3rtiand~ cement, the free CaO particles are tightly enclosed in cement compounds comprising dicalcium silicate. This coating is sufficient to prevent an early hydration of CaO. Thus, if large amounts of free CaO are present (over a few percent, e.g. over approx. 2% by weight) in a normal Portland cement material, the resulting encapsulation of CaO leads to a delayed hydration and interrupted expansion which can occur in several years. However, due to the fact that CaO and tricalcium silicate are present together in the expansion cement material according to the invention and that essentially no dicalcium silicate is present, a slightly delayed lime hydration is obtained, but an essentially complete lime hydration within approx. 1 week. It is believed that this is what gives the present expansion material its expanding properties. A theory has been put forward that the hard firing of the cement components in the kiln not only leads to a complete transformation of the silicates into tricalcium silicates and leaves a substantial excess of free lime, but also that it leads to very finely divided, dense particles of free CaO which are thin coated with tricalcium silicate and/or other rapidly hydrating cement compounds' (with the exception of dicalcium silicon). Thus, when the present expansion cement material is used alone or together with other cement materials in a mixture with water, the water will penetrate the other rapidly hydrating cement compounds, such as tricalcium silicate, after they have been rapidly hydrated, and then hydrate the free lime.

Denne prosess, fører til en gunstig forsinket hydratisering av kalken. En vesentlig hydratisering av den frie kalk begynner bare etter at sementen er blitt bundet, men hydratiseringen er i det vesentlige fullstendig i løpet av ca. 6 eller 7 dager, og dette bevirker den effektive og teknisk verdifulle ekspansjon av det hydratiserende materiale. Det erholdte materiale inneholder de samme kjemiske bestanddeler som portland-sement og ingen tilsetningsinidler, som sulfoaluminater, som er kjemisk forskjellige fra bestanddeler i Portland-sement. This process leads to a beneficially delayed hydration of the lime. Substantial hydration of the free lime only begins after the cement has set, but the hydration is essentially complete within approx. 6 or 7 days, and this causes the effective and technically valuable expansion of the hydrating material. The material obtained contains the same chemical constituents as Portland cement and no additives, such as sulphoaluminates, which are chemically different from constituents in Portland cement.

Det erholdte materiale danner en betong som vanligvis er sterkere enn den vanlige ekspansjonssementbetong. Dessuten kan det nye sementmateriale anvendt alene eller sammen med portland-sement herde i tørt vær, det krever ikké mer vann enn vanlig portland-sement, idet bindes ved høyere temperaturer, det er motstandsdyktig overfor sulfat, og det er rimelig å fremstille. Sementmaterialet ifølge oppfinnelsen er et materiale som gjør det mulig for industrien å skreddersy sementmaterialets ekspansjon for spesielle konstruksjons-formål på en mer nøyaktig måte enn hittil mulig. Som nevnt ovenfor kan det foreliggende ekspansjonssementmateriale anvendes alene eller det kan blandes med vanlige sementmaterialer for å gjøre disse ekspanderende. Det foreliggende sementmateriale kan f.eks. anvendes sammen med alle typer av portland-sement, omfattende ASTM type I - V, Portland-mursement, spesielt farvet portland-sement som beskrevet i US patentskrift nr. 3 667 976, og pozzolansementer som ASTM type IP. Pozzolansementer omfatter sementer som inneholder flyaske, slagg eller vulkaniske materialer ofte anvendt i form av en blanding i forskjellige portland-sementer. Dessuten kan det foreliggende sementmateriale anvendes sammen med .ikke-portland-sement, som kalsiumaluminatsementer og gipssementer. The material obtained forms a concrete which is usually stronger than the usual expanded cement concrete. In addition, the new cement material used alone or together with portland cement can harden in dry weather, it does not require more water than ordinary portland cement, as it sets at higher temperatures, it is resistant to sulfate, and it is inexpensive to manufacture. The cement material according to the invention is a material which makes it possible for the industry to tailor the expansion of the cement material for special construction purposes in a more precise way than hitherto possible. As mentioned above, the present expansion cement material can be used alone or it can be mixed with normal cement materials to make them expandable. The present cement material can e.g. used together with all types of portland cement, including ASTM type I - V, Portland masonry cement, especially colored portland cement as described in US patent document no. 3,667,976, and pozzolan cements such as ASTM type IP. Pozzolanic cements include cements containing fly ash, slag or volcanic materials often used in the form of a mixture in various portland cements. In addition, the present cement material can be used together with non-Portland cements, such as calcium aluminate cements and gypsum cements.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet ved hjelp av de nedenstående eksempler. The invention will be described in more detail using the examples below.

Eksempel 1Example 1

Et ekspansjonssementmateriale ble fremstilt i overensstem- meise med den foreliggende fremgangsmåte ved først å hardbrenne en leire- og kalkholdig bergart (.Austin-kritt) i,, en sementovn. Blandingen ble hardbrent.. ved..en.,..temperatur på ca. 1510° C i en for-brennings.sone, og det ble fremstilt et hardt, tett produkt. Pro-duktet ble bråkjølt i luft og deretter, malt i. en kulemølle til et Blaine-overflateareal med en.finhet på 2619 cm<2>/g, som bestemt ved ASTM C204-68. Alle partikler hadde en størrelse mindre enn 20 mesh (Tyler-sikter). , og 86 ,1 % av partiklene passerte gjennom en 200 mesh An expansion cement material was prepared in accordance with the present method by first calcining a clayey and calcareous rock (.Austin Chalk) in a cement kiln. The mixture was hard-fired.. at..a.,..temperature of approx. 1510° C in a combustion zone, and a hard, dense product was produced. The product was quenched in air and then ground in a ball mill to a Blaine surface area of 2619 cm<2>/g as determined by ASTM C204-68. All particles had a size smaller than 20 mesh (Tyler sieves). , and 86 .1% of the particles passed through a 200 mesh

sikt mens 80,1 % av partiklene passerte gjennom en 325 mesh sikt.sieve while 80.1% of the particles passed through a 325 mesh sieve.

j Det erholdte materiale besto av 41,9 % fritt CaO, idet resten av bestanddelene utgjordes av trikalsiumsilicat, trikalsiumaluminat og tetrakalsiumaluminiumferrit, hvorav trjkalsiumsilicat utgjorde hoved-bestanddelen i blandingen bortsett fra den fri kalk. En analyse av materialet (med unntagelse av ca. 0,3 vekt% alkalier som var tilstede i materialet^ er gjengitt i den nedenstående tabell I. Dette materiale vil nedenfor bli betegnet som "ekspansjonsmateriale A". j The material obtained consisted of 41.9% free CaO, the rest of the components consisting of tricalcium silicate, tricalcium aluminate and tetracalcium aluminum ferrite, of which tricalcium silicate formed the main component in the mixture apart from the free lime. An analysis of the material (with the exception of approx. 0.3% by weight of alkalis which were present in the material) is reproduced in Table I below. This material will be referred to below as "expansion material A".

Deretter ble ekspansjonsmaterialet A blandet med et brun-gult Portland-sementmateriale fremstilt ved fremgangsmåten som beskrevet i US patentskrift nr. 3 667 976. Dette gulbrune sementmateriale hadde en finhet på 3775 cm<2>/g og ga den i tabell 2 nedenfor gjengitte analyse. Next, the expansion material A was mixed with a brown-yellow Portland cement material prepared by the method described in US Patent No. 3,667,976. This yellow-brown cement material had a fineness of 3775 cm<2>/g and gave the analysis given in Table 2 below .

Sementpastaen ble nærmere bestemt fremstilt ved å blande More precisely, the cement paste was prepared by mixing

70 vektdeler av den gulbrune portlandsement med 30 vekt% av ekspansjonsmaterialet A med tilblanding av 4 0 vekt% vann. Den erholdte våte oppslemning ble helt i en stålform for fremstilling av en 2,54 x 2,54 x 25,4 cm prøvestang. Denne ble herdet i fuktig luft ved 23° C, og et tallskive-sammenligningsmåleinstrument ble anvendt for å måle prøvestangens ekspansjon i løpet av 7 dager. Resultatene er gjengitt i den nedenstående tabell 3. 70 parts by weight of the yellow-brown portland cement with 30% by weight of the expansion material A with the addition of 40% by weight of water. The resulting wet slurry was poured into a steel mold to produce a 2.54 x 2.54 x 25.4 cm test bar. This was cured in moist air at 23°C, and a dial comparison gauge was used to measure the expansion of the test bar over 7 days. The results are reproduced in table 3 below.

Dette eksempel viser tydelig den gunstige ekspansjon for et hydratisert sementmateriale som erholdes ved bruk av det foreliggende ekspansjonssementmateriale. This example clearly shows the favorable expansion for a hydrated cement material which is obtained by using the present expansion cement material.

Eksempel 2Example 2

I dette eksempel ble forskjellige prosentuelle mengder av det i eksempel 1 ovenfor beskrevne ekspansjonsmateriale A blandet med det i. eksempel 1 beskrevne gulbrune portland-sementmateriale og med portland-sement av type I i. en vanlig betongblander, og de hemmede ekspansjoner for de erholdte prøver ble målt. Dessuten ble også de fremmede ekspansjoner for. betongblandinger av den rene gulbrune, portland-sement, den ,rene portland-sement av type I og portland-sement av type S målt. Hemmingen ble erholdt ved bruk av en stålstang med en diameter, på 6,35 mm. i. en 7 ,62, x 7,62 x 25,4 cm prøve. Den portland-sement av type I som ble benyttet, var en typisk portland-sement av type I med en finhet.på 3150 cm<2>/g og med den i tabell 4 nedenfor gjengitte analyse. In this example, different percentage amounts of the expansion material A described in example 1 above were mixed with the yellow-brown portland cement material described in example 1 and with portland cement of type I in a regular concrete mixer, and the inhibited expansions of the samples obtained was measured. Besides, they were also foreign expansions too. concrete mixtures of the pure yellow-brown portland cement, the pure portland cement of type I and portland cement of type S measured. The inhibition was obtained by using a steel rod with a diameter of 6.35 mm. in. a 7 .62, x 7.62 x 25.4 cm sample. The Type I Portland cement used was a typical Type I Portland cement with a fineness of 3150 cm<2>/g and with the analysis given in Table 4 below.

Den anvendte sement av type S hadde en finhet på 3710cm 2/g og den i tabell 5 nedenfor gjengitte analyse. The type S cement used had a fineness of 3710 cm 2 /g and the analysis reproduced in table 5 below.

Syv betongblandinger ble laget. Seven concrete mixes were made.

Sementandelen i blanding nr. 1 utgjordes av 5 vekt% ekspansjonsmateriale A og 95 vekt% av den gulbrune portland-sement. Sementandelen a^blanding nr. 2 utgjordes av 10 vekt% ekspansjonsmateriale A og 90 vekt% av den gulbrune portland-sement. Sementandelen av blanding nr. 3 besto av 5 vekt% av ekspansjonsmaterialet A og 95 vek.t% av portland-sement av type I. Sementandelen av blan ding nr. 4 besto av 7,5 vek.t% .av ekspansj.onsmaterialet A og 92,5vekt% .av portlandsement av type I. Sementandelen av blanding nr. 5. beato av den gulbrune-portland-sement. Sementandelen.av blanding nr. 6 besto av portland-sement av type I alene. Sementandelen av blanding nr. 7 utgjordes av portland-sement av.type S alene. Hvert av disse sementmaterialer. ble .blandet med mineralaggregater og vann i. en standard, betongblandemaskin med en sementfaktor på 6 sekker sement pr. 7 65 liter ferdig betong. Hver prøve inneholdt 2 0 vektdeler sement, 4 4,9 vektdeler sand, 69,7 vektdeler grove mineralaggregater (knust kalksten) og tilstrekkelig vann (ca. 11 vektdeler) til at de erholdte prøveblandinger fikk en sammenlikning på 12,7 cm som bestemt ved metoden ifølge ASTM C143-69. Disse prøveblandinger ble heldt i standard 2-prismeformer ifølge Portland Cement Association hvorav hver hadde en stålarmeringsstang som strakk seg The proportion of cement in mixture no. 1 consisted of 5% by weight of expansion material A and 95% by weight of the yellowish-brown portland cement. The cement portion of mixture no. 2 consisted of 10% by weight of expansion material A and 90% by weight of the yellowish-brown portland cement. The cement portion of mixture no. 3 consisted of 5% by weight of the expansion material A and 95% by weight of portland cement of type I. The cement portion of mixture no. 4 consisted of 7.5% by weight of the expansion material A and 92.5% by weight of portland cement of type I. The cement proportion of mixture No. 5. beato of the yellow-brown portland cement. The cement portion of mix No. 6 consisted of Type I portland cement alone. The cement portion of mixture no. 7 consisted of portland cement of type S alone. Each of these cementitious materials. was mixed with mineral aggregates and water in a standard concrete mixer with a cement factor of 6 bags of cement per 7 65 liters of finished concrete. Each sample contained 20 parts by weight of cement, 4 4.9 parts by weight of sand, 69.7 parts by weight of coarse mineral aggregates (crushed limestone) and sufficient water (approx. 11 parts by weight) so that the obtained test mixes had a comparison of 12.7 cm as determined by the method according to ASTM C143-69. These test mixes were poured into standard 2-prism molds according to the Portland Cement Association, each of which had a steel reinforcing bar extending

i lengderetningen gjennom formen og knyttet de to stålplater ved formens motsatte ender sammen, slik at det forelå 0,3 % stål i formens tverrsnitt. in the longitudinal direction through the mold and connected the two steel plates at the opposite ends of the mold together, so that there was 0.3% steel in the cross section of the mold.

To 7,62 x 7,62 x 25,4 cm prøvestenger ble laget av hver prøve. Alle prøvestenger ble opprinnelig herdet under vann i 7 dager ved 23° C. Deretter ble én av prøvestengene for hver blanding herdet i den omgivende atmosfære i ytterligere 14 dager, og den an--dre prøvestang for hver blanding ble fortsatt herdet under vann i 21 ytterligere dager ved 23° C. Et tallskivesammenligningsmåleinstru-ment ble anvendt"for å måle de erholdte betongprøvestengers ekspansjon, og resultatene basert på en opprinnelig avlesning etter 6 timer for hver stang er gjengitt i den nedenstående tabell 6. Verdiene etter 1, 3 og 7 dager ved 23° C under vann er således de aritmetiske gjennomsnitt av ekspansjonen for to prøvestenger av hver prøveblanding, og de øvrige tall i tabellen representerer målinger for de enkelte prøvestenger. Two 7.62 x 7.62 x 25.4 cm test bars were made from each sample. All test bars were initially cured under water for 7 days at 23° C. Then one of the test bars for each mix was cured in the ambient atmosphere for an additional 14 days, and the other test bar for each mix was further cured under water for 21 further days at 23° C. A dial comparison measuring instrument was used to measure the expansion of the concrete test bars obtained, and the results based on an initial reading after 6 hours for each bar are reproduced in the table 6 below. The values after 1, 3 and 7 days at 23° C under water are thus the arithmetic averages of the expansion for two test rods of each test mixture, and the other numbers in the table represent measurements for the individual test rods.

Tallene i parentes antyder krympningen. The numbers in brackets indicate the shrinkage.

Det fremgår tydelig av den ovenstående tabell at eJcspan-sjonssementmaterialet ifølge oppfinnelsen kan blandes i forskjellige mengder med vanlige portland-sementer for fremstilling av ekspansjonssementmaterialer som vil ekspandere mer enn eller like meget som vanlige ekspansjonssementmaterialerrsom sement av type S. It is clear from the above table that the eJc expansion cement material according to the invention can be mixed in different quantities with ordinary Portland cements for the production of expansion cement materials which will expand more than or as much as ordinary expansion cement materials such as type S cement.

Eksempel 3Example 3

Ennå et ekspansjonssementmateriale ifølge oppfinnelsen ble fremstilt ved hardbrenning av en leire- og kalkholdig råblanding i en ovn. Forholdet mellom kalkholdig og leireholdig materiale ble regulert slik' at den erholdte blanding inneholdt ca. 18 - 19 vekt% fri kalk. Blandingen ble ført inn i en ovn og oppvarmet til en temperatur på ca. 1476° C. Materialet fra ovnen ble bråkjølt i vann Yet another expansion cement material according to the invention was produced by hard firing a clay and calcareous raw mixture in a kiln. The ratio between calcareous and clay-containing material was regulated so that the mixture obtained contained approx. 18 - 19% by weight free lime. The mixture was fed into an oven and heated to a temperature of approx. 1476° C. The material from the furnace was quenched in water

og deretter malt til en finhet på 2594 cm<2>/g og slik at 98,7 vekt% av pattiklene passerte gjennom en 200 mesh sikt og 91,7 vekt% gjennom en 325 mesh sikt. Det erholdte materiale inneholdt 18,4 vekt% fri kalk, og de øvrige bestanddeler utgjordes av trikalsiumsilicat, trikalsiumaluminat og tetrakalsiumaluminiumferrit med spor av magnesiumoxyd. Materialet ble analysert, og resultatene av analysen (med unntagelse av ca. 0,3 vekt% alkalier som var tilstede i materialet) er gjengitt i den nedenstående tabell 7. and then ground to a fineness of 2594 cm<2>/g and such that 98.7% by weight of the pellets passed through a 200 mesh sieve and 91.7% by weight through a 325 mesh sieve. The material obtained contained 18.4% by weight of free lime, and the other components consisted of tricalcium silicate, tricalcium aluminate and tetracalcium aluminum ferrite with traces of magnesium oxide. The material was analysed, and the results of the analysis (with the exception of approx. 0.3% by weight of alkalis which were present in the material) are reproduced in table 7 below.

Dette materiale vil nedenfor bli betegnet som "ekspansjonsmateriale B". This material will be referred to below as "expansion material B".

Eksempel 4Example 4

.Et annet ekspansjonssementmateriale ifølge oppfinnelsen ble framstilt ved hardbrenning av en råblanding av leireholdig og kalkholdig materiale i en ovn. Forholdet mellom kalkholdig materiale og leireholdig materiale ble regulert slik at blandingen fikk et innhold på ca. 22 - 23 vekt% fri kalk. Blandingen ble ført inn i en ovn og oppvarmet til en temperatur på ca. 1449° C. Klinkeren fra .Another expansion cement material according to the invention was produced by hard firing a raw mixture of clay-containing and calcareous material in a kiln. The ratio between calcareous material and clay-containing material was regulated so that the mixture had a content of approx. 22 - 23% by weight of free lime. The mixture was fed into an oven and heated to a temperature of approx. 1449° C. The clinker from

ovnen ble avkjølt i luft og deretter malt til en finhet på 3432 cm 2/g og slik at 95,6 vekt% av partiklene passerte gjennom en 200 mesh sikt og 88,5 vekt% gjennom en 325 mesh sikt. Det erholdte materiale inneholdt 22,9 vekt% fri kalk, og de øvrige bestanddeler utgjordes av the furnace was cooled in air and then ground to a fineness of 3432 cm 2 /g and such that 95.6% by weight of the particles passed through a 200 mesh sieve and 88.5% by weight through a 325 mesh sieve. The material obtained contained 22.9% by weight of free lime, and the other components consisted of

trikalsiumsilicat, trikalsiumaluminat cg tetrakalsiumaluminiumferrit med spor av magnesiumoxyd. 'Materialet ble analysert, og resultatene av analysen (med unntagelse av ca. 0,3 vekt% alkalier som var tilstede i materialet) er gjengitt.i den nedenstående tabell 8. tricalcium silicate, tricalcium aluminate cg tetracalcium aluminum ferrite with traces of magnesium oxide. The material was analysed, and the results of the analysis (with the exception of approx. 0.3% by weight of alkalis which were present in the material) are reproduced in table 8 below.

Dette materiale vil nedenfor bli betegnet som "ekspansjonsmateriale C " . This material will be referred to below as "expansion material C".

Eksempel 5Example 5

Ennu et annet ekspansjonssementmateriale ifølge oppfinnelsen ble fremstilt ved hardbrenning av en råblanding av leireholdig og kalkholdig materiale, i en ovn. Forholdet mellom kalkholdig og leireholdig materiale ble regulert slik at den erholdte blanding inneholdt ca. 24 - 25 vekt% fri kalk. Flusspat (kalsium-fluorid). ble også satt til råblandingen i en mengde av 1,5 vekt% Yet another expansion cement material according to the invention was produced by hard firing a raw mixture of clay-containing and calcareous material in a kiln. The ratio between calcareous and clay-containing material was regulated so that the mixture obtained contained approx. 24 - 25% by weight of free lime. Fluorspar (calcium fluoride). was also added to the raw mixture in an amount of 1.5% by weight

for å tjene som mineraliseringsmiddel og for å sikre en mer fullstendig omsetning mellom de andre bestanddeler i blandingen. Denne ble ført inn i en ovn og oppvarmet til en temperatur på ca. 1454° C. Klinkeren fra ovnen ble avkjølt i luft og deretter malt til en finhet på 2619 crrr/g og slik at 98,1 vekt% av partiklene passerte gjennom en 200 mesh sikt og 88,8 vekt% gjennom en 325 mesh sikt. Det erholdte materiale inneholdt 24,3 vekt% fri.kalk, og de øvrige bestanddeler utgjordes av trikalsiumsilicat, trikalsiumaluminat og tetrakalsiumaluminoferrit med spor av magnesiumoxyd og flusspat. Materialet ble analysert, og resultatene av analysen (med unntagelse av ca. 0,3 vekt% alkalier som var tilstede i materialet) er gjengitt i den nedenstående tabell 9. to serve as a mineralizing agent and to ensure a more complete turnover between the other components in the mixture. This was fed into an oven and heated to a temperature of approx. 1454° C. The clinker from the kiln was cooled in air and then ground to a fineness of 2619 crrr/g and such that 98.1% by weight of the particles passed through a 200 mesh sieve and 88.8% by weight through a 325 mesh sieve. The material obtained contained 24.3% by weight of free lime, and the other components consisted of tricalcium silicate, tricalcium aluminate and tetracalcium aluminoferrite with traces of magnesium oxide and fluorspar. The material was analysed, and the results of the analysis (with the exception of approx. 0.3% by weight of alkalis which were present in the material) are reproduced in table 9 below.

Dette materiale vil nedenfor bli betegnet som "ekspansjonsmateriale D" . This material will be referred to below as "expansion material D".

Eksempel 6Example 6

Betongprøvestenger ble fremstilt for å kunne utføre hemmede ekspansjonsprøver under anvendelse av ekspansjonsmateriale B, ekspansjonsmateriale C og ekspansjonsmateriale D beskrevet i de ovenstående eksempler. Sementandelen av blanding nr. 8 utgjordes av 30 vek.t% ekspans jonsmateriale B og 7 0 vekt% av den ovenfor beskrevne gulbrune portland-sement. Sementandelen av blanding nr. 9 besto av 25 vekt% ekspansjonsmateriale C og 75 vekt% av den ovenfor beskrevne, gulbrune portland-sement. Sementandelen av blanding nr. Concrete test bars were prepared to be able to carry out inhibited expansion tests using expansion material B, expansion material C and expansion material D described in the above examples. The cement portion of mixture no. 8 consisted of 30% by weight of expansion material B and 70% by weight of the above-described yellowish-brown portland cement. The cement portion of mixture no. 9 consisted of 25% by weight of expansion material C and 75% by weight of the above-described, yellow-brown portland cement. The cement proportion of mixture no.

10- utgjordes av 25 vekt% ekspansjonsmateriale D og 75 vekt% av dehovenfor beskrevne gulbrune portland-sement. Kver av disse sementblandinger ble blandet med mineralaggregater og vann i. et standard blandeapparat med en sementfaktor på 6 sekker sement pr. 765 liter ferdig betong. Hver prøve inneholdt 20 vektdeler sement, 44,9 vektdeler sand, 69,7 vektdeler grove aggregater (knust kalksten) og tilstrekkelig vann (ca. 11 vektdeler) til at de erholdte prøveblandin-ger fikk. en sammensynkning på 12,7 cm som bestemt ved hjelp av metoden ifølge ASTM C143-69. Prøveblandingene ble heldt i standard 2-prismeformer ifølge Portland Cement Association hvorav hver hadde en stålarmeringsstang som strakk seg i lengderetningen gjennom formen og knyttet de to stålplater ved dens motsatte ender sammen, slik at det forelå 0,3 % stål i formens tverrsnitt. To 7,62 x 7,62 x 25,4 cm prøvestenger ble støpt av hver av blandingene 8, 9 og 10. Alle prøve-stenger ble opprinnelig herdet under vann i 7 dager ved 23° C. Deretter ble én av prøvestengene av hver blanding herdet i den omgivende atmosfære i 14 ytterligere dager, og den annen prøvestang av hver blanding bie fortsatt herdet i ytterligere 21 dager.under vann ved 2 3° C. Et tallskivesammenligningsmåleapparat ble anvendt for å måle de erholdte betongprøvestengers ekspansjon, og resultatene basert på en opprinnelig avlesning for hver stang etter '6 timer er gjengitt i den nedenstående tabell 10. Verdiene etter 1, 3 og 7 dager ved 23° C under vann representerer således det aritmetiske gjennomsnitt av ekspansjonen for to prøvestenger av hver prøveblan-ding, og de øvrige tall i tabell 10 representerer målinger for de enkelte prøvestenger. 10- consisted of 25% by weight of expansion material D and 75% by weight of the yellow-brown portland cement described above. Each of these cement mixtures was mixed with mineral aggregates and water in a standard mixing device with a cement factor of 6 bags of cement per 765 liters of finished concrete. Each sample contained 20 parts by weight of cement, 44.9 parts by weight of sand, 69.7 parts by weight of coarse aggregates (crushed limestone) and sufficient water (approx. 11 parts by weight) to make the test mixtures obtained. a slump of 12.7 cm as determined by the method of ASTM C143-69. The test mixtures were placed in standard 2-prism molds according to the Portland Cement Association, each of which had a steel reinforcing bar extending longitudinally through the mold and connecting the two steel plates at its opposite ends, so that there was 0.3% steel in the cross section of the mold. Two 7.62 x 7.62 x 25.4 cm test bars were cast from each of mixes 8, 9 and 10. All test bars were initially cured under water for 7 days at 23° C. Then one of the test bars from each mixture cured in the ambient atmosphere for 14 additional days, and the second test bar of each mixture was further cured for another 21 days.under water at 23°C. A dial comparison gauge was used to measure the expansion of the concrete test bars obtained, and the results based on an original reading for each rod after 6 hours is reproduced in Table 10 below. The values after 1, 3 and 7 days at 23° C. under water thus represent the arithmetic mean of the expansion for two test rods of each test mixture, and the other numbers in table 10 represent measurements for the individual test rods.

Det fremgår tydelig av den ovenstående tabell at de foreliggende ekspansjonssementmaterialer har flere virkninger. Bruk av bråkjøling i. vann og tilsetning av mineraliseringsmidler har ingen uheldig innvirkning på ekspansjonen. It is clear from the above table that the existing expansion cement materials have several effects. The use of quenching in water and the addition of mineralizing agents have no adverse effect on the expansion.

Eksempel 7Example 7

Betongprøvestenger ble fremstilt ved anvendelse av ekspans. jonsmateriale D både for hemmede og uhemmede ekspansjonsprøver. Den i. blanding nr. 11 anvendte betong besto av 25 vekt% ekspansjonssementmateriale D og 75 vekt% av den ovenfor beskrevne gulbrune portland-sement og var den samme som blanding nr. 10 ifølge eksempel 6. Støpeprosessene var også de samme som beskrevet i eksempel 6. Hver prøvestang ble støpt i de ovenfor beskrevne former som inneholdt Q %, 0,15 %, 0,30 % og 0,70 % stål i formens tverrsnitt. Alle prøvestenger ble herdet 14 dager under vann ved 23° C. Et tallskive-sammenligningsmåleinstrument ble anvendt for å måle de erholdte betongprøvestengers ekspansjon, og resultatene basert på en opprinnelig avlesning etter 6 timer for hver prøvestang er gjengitt i tabell 11 nedenfor. Concrete test bars were produced using expansion. ionic material D for both inhibited and uninhibited expansion samples. The concrete used in mix no. 11 consisted of 25% by weight of expansion cement material D and 75% by weight of the above-described yellowish brown portland cement and was the same as mix no. 10 according to example 6. The casting processes were also the same as described in example 6. Each test bar was cast in the molds described above containing Q%, 0.15%, 0.30% and 0.70% steel in the cross section of the mold. All test bars were cured for 14 days under water at 23° C. A dial comparison measuring instrument was used to measure the expansion of the obtained concrete test bars, and the results based on an initial reading after 6 hours for each test bar are given in Table 11 below.

Det fremgår av den ovenstående tabell at ekspansjonssementmaterialet ifølge oppfinnelsen er ny.ttig for anvendelse i forbindelse med kjemisk forspenningsanvendelse. It appears from the above table that the expansion cement material according to the invention is new for use in connection with chemical prestressing applications.

Eksempel 8Example 8

Bøye- og trykkfasthetsprøver ble utført med 7,62 x 7,62 x 25,4 cm uarmerte betongprøvestenger fremstilt fra blandinger som tilsvarte blandinger 1-10 beskrevet i de ovenstående eksempler. Dessuten ble betongprøvéstenger (fra samme standard blanding som beskrevet i eksempel 2). laget for sammenligning av et standard sementmateriale av type K. Flexural and compressive strength tests were performed with 7.62 x 7.62 x 25.4 cm unreinforced concrete test bars prepared from mixtures corresponding to mixtures 1-10 described in the above examples. In addition, concrete test bars (from the same standard mix as described in example 2) were made. made for comparison with a standard type K cement material.

Denne sement var blitt tilsatt et ekspanderende tilset-ningsmiddel bestående av aluminiumsulfat. Sementen av type K ble analysert og ga den analyse som er.gjengitt i tabell 12 nedenfor. An expanding additive consisting of aluminum sulphate had been added to this cement. The cement of type K was analyzed and gave the analysis which is reproduced in table 12 below.

Prøvestenger ble laget fra hvert prøvemateriale og herdet Sample bars were made from each sample material and hardened

i den foreskrevne prøvetid ved 23° C i fuktig luft. Dessuten ble for sammenlignings skyld prøvestenger av blanding nr. 12 (ren type K) fremstilt på samme måte som beksrevet for blandingene 1 - 10 i de ovenstående eksempler. Bøyefastheten for betongprøvestengene ble bestemt i overensstemmelse med metoden ifølge ASTM C293-68. Hver bøyefasthetsverdi gjengitt i den nedenstående tabell 13 representerer gjennomsnittet av to bestemmelser. during the prescribed test period at 23° C in humid air. Also, for the sake of comparison, test bars of mixture no. 12 (pure type K) were prepared in the same way as described for mixtures 1 - 10 in the above examples. The flexural strength of the concrete test bars was determined in accordance with the method according to ASTM C293-68. Each flexural strength value given in Table 13 below represents the average of two determinations.

For den ovenfor beskrevne bøyefasthetsprøve er det nødven-dig at prøvestangen plaseres i. spenn mel] om to stålstenger og at en tredje, stålstang plaseres i. midten av spennet, og at kraft tilføres inntil stangen, svikter.....Hver av prøvestengene anvendt for prøvene 1 -.10 og 12 ble således, brudt i...to stykker under bøyeprøven. Hvert avdisse brudte stykker for hver prøvestang ble deretter underkastet en trykkfasthetsprøve i. overensstemmelse med ASTM C116-68. Resultatene for trykkfasthetsprøvene er gjengitt i den nedenstående tabell 14. Hver trykkfasthetsverdi representerer gjennomsnittet av 4 bestemmelser . For the bending strength test described above, it is necessary that the test rod is placed in the span between two steel rods and that a third steel rod is placed in the middle of the span, and that force is applied to the rod, fails.....Each of the test rods used for samples 1 -.10 and 12 were thus broken into...two pieces during the bending test. Each of these broken pieces for each test bar was then subjected to a compressive strength test in accordance with ASTM C116-68. The results for the compressive strength tests are reproduced in table 14 below. Each compressive strength value represents the average of 4 determinations.

De ovenstående fasthetsprøver viser at betonglbandingene laget fra ekspansjonssementmaterialene ifølge oppfinnelsen har fastheter som i det vesentlige tilsvarer bøye- og trykkfastheten for vanlige ekspansjonssementer og ikke-ekspansjonssementer. The above strength tests show that the concrete bonds made from the expansion cement materials according to the invention have strengths that essentially correspond to the flexural and compressive strength of ordinary expansion cements and non-expansion cements.

Eksempel 9Example 9

Et annet ekspansjonssementmateriale ifølge oppfinnelsen ble fremstilt ved å brenne en råblanding av leireholdige og kalkholdige materialer i en stor roterovn i teknisk målestokk. Forholdet mellom kalkholdig: materiale og leireholdig materiale ble regulert slik. at den erholdte blanding 1 inneholdt ca. 26 - 27 vekt% fri kalk.. Blandingen ble. f ørt inn .1 ovnen<p>g oppvarmet til en temperatur på ca.. 1510° C. Klinkeren fra.ovnen ble hurtig avkjølt ved at den ble tømt i. en tank med vann., Den. ble deretter.. ført. gjennom et rotertørkeapparat og malt i et lukket. raalekretssystem til en finhet på 2569 cm /g og slik. at 93,8 vekt% av partiklene passerte gjennom en 100 mesh. sikt, 79,8 vekt% gjennom en. 2oo mesh. sikt og 75,0 % gjennom en 325 mesh sikt. Det erholdte, malte klinkermateriale inneholdt 26,6 vekt% fri. kalk, og de øvrige bestanddeler utgjordes av trikalsiumsilicat, trikalsiumaluminat og tetrakalsiumaluminiumferrit med spor av magnesiumoxyd. Materialet ble analysert, og resultatene av analysen er gjengitt i deri nedenstående tabell 15. Another expansion cement material according to the invention was produced by burning a raw mixture of clay-containing and calcareous materials in a large rotary kiln on a technical scale. The ratio between calcareous: material and clayey material was regulated as follows. that the obtained mixture 1 contained approx. 26 - 27% by weight free lime.. The mixture was. brought into the furnace and heated to a temperature of approx. 1510° C. The clinker from the furnace was quickly cooled by being emptied into a tank of water. was then.. led. through a rotary dryer and ground in a closed. raw circuit system to a fineness of 2569 cm /g and so on. that 93.8% by weight of the particles passed through a 100 mesh. sieve, 79.8 wt% through a. 2oo mesh. sieve and 75.0% through a 325 mesh sieve. The ground clinker material obtained contained 26.6% by weight free. lime, and the other components consisted of tricalcium silicate, tricalcium aluminate and tetracalcium aluminum ferrite with traces of magnesium oxide. The material was analysed, and the results of the analysis are reproduced in table 15 below.

Dette materiale vil heretter bli betegnet som ekspansjonsmateriale E. This material will hereafter be referred to as expansion material E.

Eksemp el 10Example or 10

Ennu et ekspansjonsmateriale ifølge oppfinnelsen ble fremstilt ved å brenne en leireholdig og kalkholdig blanding i en stor teknisk roterovn. Forholdet mellom kalkholdig materiale og leireholdig materiale ble regulert slik at den erholdte blanding inneholdt ca. 23 - 24 vekt% fri kalk. Blandingen ble ført inn i roterovnen og oppvarmet til en temperatur på ca. 1510° C. Klinkeren fra roterovnen ble avkjølt i. luft og deretter malt sammen med gips i et lukket målesystem inntil en finhet på o 3831 cm 2/g og slik at 97,8 vekt% av partiklene passerte gjennom en 200 mesh sikt og 90,2 vekt% gjennom en 325 mesh. sikt. Det erholdte malte sementmateriale inneholdt 22,4 vek.t% fri kalk, og de øvrige bestanddeler utgjordes av trikalsiumsilicat, trikalsiumaluminat og tetrakalsiumaluminiumferrit med spor av magnesiumoxyd. Materialet ble analysert, og resultatene Another expansion material according to the invention was produced by burning a clay-containing and calcareous mixture in a large technical rotary kiln. The ratio between calcareous material and clay-containing material was regulated so that the mixture obtained contained approx. 23 - 24% by weight of free lime. The mixture was fed into the rotary kiln and heated to a temperature of approx. 1510° C. The clinker from the rotary kiln was cooled in air and then ground together with gypsum in a closed measuring system to a fineness of o 3831 cm 2/g and so that 97.8% by weight of the particles passed through a 200 mesh sieve and 90 .2% by weight through a 325 mesh. term. The ground cement material obtained contained 22.4% by weight of free lime, and the other components consisted of tricalcium silicate, tricalcium aluminate and tetracalcium aluminum ferrite with traces of magnesium oxide. The material was analysed, and the results

av analysen er gjengitt i. den nedenstående tabell 16. of the analysis is reproduced in table 16 below.

Dette materiale vil heretter ble betegnet som ekspansjonsmateriale F . This material will hereafter be referred to as expansion material F.

Eksempel 11Example 11

Betongprøvestenger ble fremstilt for å underkastes prøver på hemmet ekspansjon, og prøvestengene ble fremstilt under anvendelse av ekspansjonsmateriale E og ekspansjonsmateriale F ifølge de ovenstående eksempler. Sementandelen i blanding nr. 13 besto av 20 vekt% ekspansjonsmateriale E og 80 vekt% av den ovenfor beskrevne gulbrune portland-sement. Sementandelen av blanding nr. 14 beito av 30 vekt% ekspansjonsmateriale E og 70 vekt% av den ovenfor beskrevne gulbrune portland-sement. Sementandelen av blanding nr. 15 utgjordes fullstendig av den ovenfor beskrevne portland-sement av type I. Sementandelen av blanding nr. 16 ut<g>jordes av 15 vekt% ekspansjonsmateriale F og 85 vekt% av den ovenfor beskrevne portland-sement av type I. Sementandelen av blanding nr. 17 besto av 20 vekt% ekspansjonsmateriale F og 80 vekt% av den ovenfor beskrevne portland-sement av type I. Sementandelen av blanding nr. 18 utgjordes av 25 vekt% ekspansjonsmateriale F og 75 vekt% av den ovenfor beskrevne portland-sement av type I. Sementandelen av blanding nr. 19 besto av 30 vekt% ekspansjonsmateriale F og 70 vekt% av den ovenfor beskrevne portland-sement av type I. Sementandelen av blanding nr. 2 0 utgjordes av 35 vekt% ekspansjonsmateriale F og 65 vekt% av den ovenfor beskrevne portland-sement av type I. Hver av disse sementblandinger ble blandet med mineralaggregater og vann i et standard blandeapparat og med en sementfaktor på 6 sekker sement pr. 765 liter ferdig betong. Hver prøve utgjordes av 2 0 vektdeler sement, 4 4,9 vektdeler sand, 69,7 vektdeler arove mineralaaareaater fknust kalk- aten), og til strekkelig....vann ...(ca. 11. yektdeler.).. slik. at de erholdte prøveblandinger fikk en s.ammensynkning på 12,.7-.em som bestemt ved metoden ifølge ..ASTM ..Cl43-6 9 ... Prøveblandingene ble. heldt i to standard prisme.former Ifølge Portland Cement Association som hver var forsynt med en armeringsstålstang som strakk, seg i lengderetningen, gjennom formen og som knyttet to.stålplater ved formens motsatte ender sammen, slik at det i. formens tverrsnitt forekom 0,3 % stål. To 7,62 x 7,62 x 25,4 cm prøvestenger ble støpt av hver av blandingene nr. 13, nr. 14, nr. 15, nr. 16, nr. 17, nr. 18, nr. 19 og nr. 20. Alle prøvestenger ble opprinnelig herdet under vann i 7 dager ved 23° C. Deretter ble en stang fjernet, og den øvrige prøve-stang av hver blanding ble fortsatt herdet i ytterligere 21 dager under vann ved 2 3° C. Hver prøvestang ble deretter holdt i en lukket polyethylen-pose for å hindre tap av vann og anbragt i et varme-skap i ytterligere 28 dager ved en temperatur på 38° C. Deretter ble hver prøvestang fjernet fra polyethylen-posen og anbragt i et vanndampskap i ytterligere 28 dager ved ■ ten temperatur på 82° C. Deretter ble hver stang autoklavbehandlet med et vanndamptrykk på 21,1 kp/cm i 3 timer. Et tallskivesammenligningsmåleapparat ble anvendt for å måle de erholdte betongprøvestengers ekspansjon, og resultatene ble basert på en opprinnelig avlesning etter 6 timer for hver prøvestang og er gjengitt i tabell 17. Således er verdiene etter 1 og 7 dager ved 23° C under vann det aritmetiske gjennomsnitt for ekspansjonen av to prøvestenger av hver prøveblanding, og de øvrige verdier i tabell 17 representerer målinger for de enkelte prøvestenger. Concrete test bars were prepared to be tested for inhibited expansion, and the test bars were prepared using expansion material E and expansion material F according to the above examples. The cement portion in mixture no. 13 consisted of 20% by weight of expansion material E and 80% by weight of the above-described yellowish-brown portland cement. The cement proportion of mixture No. 14 consisted of 30% by weight of expansion material E and 70% by weight of the above-described yellow-brown portland cement. The cement portion of mixture No. 15 consisted entirely of the above-described Portland cement of type I. The cement portion of mixture No. 16 was made up of 15% by weight of expansion material F and 85% by weight of the above-described Portland cement of type I The cement portion of mixture No. 17 consisted of 20% by weight of expansion material F and 80% by weight of the above-described Portland cement of type I. The cement portion of mixture No. 18 consisted of 25% by weight of expansion material F and 75% by weight of the above-described portland cement of type I. The cement portion of mixture no. 19 consisted of 30% by weight of expansion material F and 70% by weight of the above-described portland cement of type I. The cement portion of mixture no. 2 consisted of 35% by weight of expansion material F and 65% by weight of the above-described Portland cement of type I. Each of these cement mixtures was mixed with mineral aggregates and water in a standard mixing apparatus and with a cement factor of 6 bags of cement per 765 liters of finished concrete. Each sample consisted of 20 parts by weight of cement, 4 4.9 parts by weight of sand, 69.7 parts by weight of crushed limestone), and to a great extent....water...(approx. 11 parts by weight).. like this . that the sample mixtures obtained had an average shrinkage of 12.7-.em as determined by the method according to ..ASTM ..Cl43-6 9 ... The sample mixtures were. held in two standard prismatic forms According to the Portland Cement Association, each of which was provided with a reinforcing steel bar that extended lengthwise through the form and which connected two steel plates at the opposite ends of the form together, so that in the cross section of the form there was 0.3 % steel. Two 7.62 x 7.62 x 25.4 cm test bars were cast from each of mixes No. 13, No. 14, No. 15, No. 16, No. 17, No. 18, No. 19 and No. 20. All test bars were initially cured under water for 7 days at 23° C. Then one bar was removed, and the other test bar of each mixture was further cured for a further 21 days under water at 23° C. Each test bar was then kept in a closed polyethylene bag to prevent loss of water and placed in a heating cabinet for a further 28 days at a temperature of 38° C. Then each test bar was removed from the polyethylene bag and placed in a water vapor cabinet for a further 28 days at a temperature of 82° C. Each rod was then autoclaved with a water vapor pressure of 21.1 kp/cm for 3 hours. A dial comparison measuring device was used to measure the expansion of the obtained concrete test bars, and the results were based on an original reading after 6 hours for each test bar and are reproduced in table 17. Thus, the values after 1 and 7 days at 23° C under water are the arithmetic mean for the expansion of two test rods of each test mixture, and the other values in table 17 represent measurements for the individual test rods.

Det fremgår av den ovenstående tabell de ekspansjonsområ-der som kan erholdes ved å blande et ekspansjonsmateriale ifølge oppfinnelsen med en portland-sement. Således kan en hvilken som helst ekspansjonsgrad for betongen fra en krympningskompenserende virkning til en høy grad av forspenning lett erholdes ved å blande et ekspansjonsmateriale med en portland-sement i en mengde av 15 - 35 vekt% av ekspansjonsmaterialet. Denne store fordel å kunne regulere ekspansjonen kan imidlertid ikke erholdes hvis det fri kalkinnhold i ekspansjonsmaterialet økes til over ca. 30 % da deretter forholdsvis små variasjoner i den anvendte mengde ekspansjonsmateriale vil føre til langt større variasjoner i den. erholdte ekspansjon. Dessuten fremgår det av tabellen at det bare fås en liten ytterligere ekspansjon ved lengre aldring selv hvis betongen utsettes for økende temperaturer og tilslutt behandling i autoklav. Som vist forårsakes hoveddelen av ekspansjonen under behandlingen i autoklav av portland-sementen av type I. Den i lang tid forsinkede avbrudte ekspansjon vil således ikke forekomme, når ekspansjonsmaterialet The above table shows the expansion areas that can be obtained by mixing an expansion material according to the invention with a portland cement. Thus, any degree of expansion of the concrete from a shrinkage compensating effect to a high degree of prestressing can be easily obtained by mixing an expansion material with a portland cement in an amount of 15 - 35% by weight of the expansion material. However, this great advantage of being able to regulate the expansion cannot be obtained if the free lime content in the expansion material is increased to over approx. 30% as then relatively small variations in the amount of expansion material used will lead to far greater variations in it. obtained expansion. Moreover, it appears from the table that only a small further expansion is obtained with longer ageing, even if the concrete is exposed to increasing temperatures and finally treated in an autoclave. As shown, the main part of the expansion is caused during the treatment in the autoclave by the type I portland cement. The long-delayed interrupted expansion will thus not occur, when the expansion material

Ifølge oppfinnelsen anvendes.According to the invention is used.

Eksempel 12Example 12

Bøye- og strekkfasthetsprøver'ble utført med 7,62 x 7,62 x 25,4 cm uarmerte., betongprøves tenger fremstilt fra.de samme blandinger som tilsvarte blandingene 13 - 20 gjengitt i. de ovenstående eksempler. Prøvestenger ble laget fra hver prøveblanding og herdet i prøvetiden ved 23° C i fuktig luft. Betongprøvestengenes bøye-fasthet ble bestemt i overensstemmelse med metoden ifølge ASTM C293-68. Hver bøyefasthetsverdi gjengitt i tabell 18 nedenfor representerer gjennomsnittet av to bestemmelser. Flexural and tensile strength tests were performed with 7.62 x 7.62 x 25.4 cm unreinforced, concrete test clamps prepared from the same mixtures that corresponded to mixtures 13 - 20 reproduced in the above examples. Sample bars were made from each sample mixture and cured during the test period at 23° C in moist air. The flexural strength of the concrete test bars was determined in accordance with the method according to ASTM C293-68. Each flexural strength value given in Table 18 below represents the average of two determinations.

For den ovenfor beskrevne bøyefasthetsundersøkelse må prøvestangen spennes mellom to stålbtenger med en tredje stålstang anbragt midt i spennet, og kraft må påføres stangen inntil den svik-ter. Hver av de anvendte prøvestenger fremstilt fra prøveblandin-gene 13 - 20. ble således brudt i to deler ved bøyefasthetsundersøk-elsen. Hver av disse brudte stykker av hver prøvestang ble deretter underkastet en trykkfasthetsundersøkelse ifølge ASTM. Cl.16-68. Resultatene av trykkfasthetsundersøkelsene er gjengitt i den nedenstående tabell 19. Hver trykkf asthetsverdi. er basert på gjennomsnittet av fire målinger. For the bending strength test described above, the test rod must be spanned between two steel bars with a third steel bar placed in the middle of the span, and force must be applied to the bar until it fails. Each of the test rods used, produced from the test mixtures 13 - 20, was thus broken into two parts during the bending strength examination. Each of these broken pieces of each test bar was then subjected to a compressive strength test according to ASTM. Cl. 16-68. The results of the compressive strength tests are reproduced in the following table 19. Each compressive strength value. is based on the average of four measurements.

Det fremgår av de ovenstående fasthetsundersøkelser at betongblandingene fremstilt ved bruk av ekspansjonssementmaterialet ifølge oppfinnelsen har fastheter som i det vesentlige tilsvarer bøye- og trykkfasthetene for vanlige sementer, selv når ekspansjonsmaterialet er tilstede i så store mengder som 30 eller 35 vekt%... It appears from the above strength tests that the concrete mixtures produced using the expansion cement material according to the invention have strengths that essentially correspond to the flexural and compressive strengths of ordinary cements, even when the expansion material is present in quantities as large as 30 or 35% by weight...

Claims

1. Expansion cement material is characterized in that it is made from clay-containing and calcareous material and contains 1-70% by weight of free CaO, the rest of the material mainly consisting of tricalcium silicate and the material being essentially free of dicalcium silicate.

2. Expansion cement material according to claim 1, characterized in that it has a particle size not exceeding approx.

20 mesh and a fineness not exceeding approx. 6000 cm/g.

3. Expansion cement material according to claim 1 or 2, characterized in that it contains 5-45% by weight of free CaO.

4. Expansion cement material according to claims 1-3, characterized in that it contains 10 - 30% by weight of free CaO.

5. Expansion cement material according to claims 1-4, characterized in that its particles pass through an 80 mesh sieve. and that it has a fineness of no more than 4000 cm 2 /g.

6. Expansion cement material according to claims 1-5, characterized in that it has a fineness of 1500 - 3000 cm <2> /g.

7. Expansion cement material according to claims 1-6, characterized in that it is made from clay-containing and calcareous materials and contains 1-70% by weight of an alkaline earth metal oxide, with the rest of the material mainly consisting of the completely stoichiometric reaction product between the alkaline earth metal oxide and silicon dioxide so that it contains the maximum, ratio between the alkaline earth metal oxide and the silicon dioxide and the material being essentially free of alkaline earth metal silicates with a smaller than maximum ratio of alkaline earth metal oxide to silicon dioxide.

8. Expansion cement material according to claim 7, characterized in that the alkaline earth metal oxide consists of calcium oxide, barium oxide, strontium oxide or mixtures thereof.

9. Expansion cement material according to claim 7 or 8, characterized in that it has a particle size not exceeding approx. 20 mesh. and a fineness not exceeding approx. 6000 cm2/g.

10. Expansion cement material. according to claims 7-9, characterized in that it contains 5-45% by weight of alkaline earth metal oxide.

11. Expansion cement material according to claims 7-10, characterized in that it contains 10 - 30% by weight of alkaline earth metal oxide.

12. Expansion cement material, characterized in that it is produced by burning a mixture of clay-containing and calcareous materials containing an excess of lime in relation to silicon dioxide in order to thereby convert essentially the entire amount of silicon dioxide into tricalcium silicate, the material containing 1-70 % by weight of free CaO and the rest mainly consists of tricalcium silicate and the material is essentially free of dicalcium silicate.

13. Expansion cement material according to claim 12, characterized in that it has a particle size not exceeding approx.

20 mesh and a fineness not exceeding approx. 6000 cm <J> /g.

14. Expansion cement material according to claim 12 or 13, characterized in that it contains 5-45% by weight of CaO.

15. Expansion cement material according to claims 12 - 14, characterized in that it has a particle size of -80 mesh and a fineness of no more than 4000 cm 2/g.

16. Expansion cement material according to claims 12-15, characterized in that it has a liquid phase formed during the firing of the material and which constitutes 15-30% by weight of the material.

17. Expansion cement material according to claim 16, characterized in that it contains 10 - 30% by weight CaO.

18. Expansion cement, characterized in that it consists of a mixture of (a) a hydratable cement and (b) an expansion cement material made from clay-containing and calcareous materials and containing 1-70% by weight of free CaO, the remainder of the material being mainly made up of tricalcium silicate and the material being essentially free of dicalcium silicate.

19. Expansion cement according to claim 18, characterized in that the hydratable cement consists of portland cement.

20. Expansion cement according to claim 18 or 19, characterized in that the expansion cement material has a particle size of no more than approx. 20 mesh and a fineness of no more than approx.

6 0 00 cm <2> /g.

21. Expansion cement according to claims 18-20, characterized in that it contains a mainly amount of portland cement and a smaller amount of the said expansion cement material.

22. Expansion cement according to claims 18-21, characterized in that it contains 10 - 30% by weight of free CaO.

23. Expansion cement according to claims 18-22, characterized in that the expansion cement material has a particle size of -80 mesh and a fineness of no more than 4000 cm 2 /g.

24. Expansion cement according to claim 18, characterized in that the hydratable cement is a pozzolan cement.

25. Method for producing an expansion cement material according to claims 1-17, characterized in that (a). clay-containing and calcareous reactant materials are introduced into a furnace, of which the calcareous materials contain sufficient CaO-forming materials to completely react with the other materials in the furnace and to provide an excess of unreacted CaO in the fired clinker in an amount of 1 - 7 0% by weight of this, (b) the reactant materials are burned in a combustion zone in the furnace for a sufficient time and at a sufficient temperature that substantially the entire amount of silicate in the feed material will be converted to tricalcium silicate and substantially no dicalcium silicate, but give 1 - 7 wt% of r± lime in the obtained burnt clinker, and (c) the clinker is ground to produce a pulverulent hydraulic expansion cement material.

26. Method according to claim 25, characterized in that the clinker is ground into particles that are no larger than approx.

20 mesh and which has a fineness of no more than approx. 6,000 cm 2 /g.

27. Method according to claims 25-26, characterized in that the burnt clinker is ground into particles which pass an 80 mesh sieve and which have a fineness of no more than 4000 cm <2> /g.

28. Method according to claims 25-27, characterized in that the cement material is ground to a fineness of 1500 - 300 cm2/g.

29. Method according to claims 25-28, characterized in that in step (a) a clay-containing and calcareous material is used which contains sufficient alkaline earth metal oxide or alkaline earth metal oxide-forming materials for complete reaction with. the other materials in the furnace and so that there is an excess of unreacted alkaline earth metal oxide in the burnt clinker in an amount of 1 - 70% by weight of this, that in step (b) a complete stoichiometric reaction product is formed between the alkaline earth metal oxide and the silicon dioxide so that maximum ratio of the alkaline earth metal oxide reacts with the silicon dioxide to form the reaction product and so that essentially no reaction product is formed between the alkaline earth metal oxide and the silicon dioxide with a smaller ratio of alkaline earth metal oxide to the silicon dioxide than the mentioned maximum ratio, but so that 1 - 70 % by weight of free alkaline earth metal oxide in the obtained burnt clinker.

30. Method according to claim 29, characterized in that calcium oxide, barium oxide, strontium oxide and mixtures thereof are used as alkaline earth metal oxide.

31. Method according to claim 29 or 30, characterized in that the clinker is ground into particles that are no larger than approx. 20 mesh and which has a fineness not exceeding approx. 6 0 00 cm 2 /g.

32. Method according to claims 29 - 31, characterized in that the clinker is ground into particles that pass an 80 mesh sieve and that have a fineness of no more than 4000 cm 2 /g.

33. Method according to claims 29-32, characterized in that the cement material is ground to a fineness of 1500 - 3000 cm/g.

34. An expansion cement material, characterized in that it is made from clay-containing and calcareous materials and contains 10 - 30% by weight of CaO, the other part mainly consisting of a completely stoichiometric reaction product between CaO and silicon dioxide and containing the maximum ratio between CaO and the silicon dioxide and essentially no calcium silicates with a ratio of CaO to silicon dioxide less than the maximum ratio.

35. Expansion cement, characterized in that it comprises a mixture of (a) a hydratable cement and (b) an expansion cement material made from clay-containing and calcareous materials and containing 10 - 30% by weight of free CaO, the other part being mainly made up of tricalcium silicate and the material being essentially free of ... dicalcium silicate.

36. Expansion cement according to claim 35, characterized in that the hydratable cement consists of portland cement.

37. Method for the production of an expansion cement material, characterized in that (a) clay-containing and calcareous reaction materials are introduced into a furnace, the calcareous reaction materials containing sufficient CaO-forming materials for complete reaction with the other materials in the furnace and for an excess of unreacted CaO to be obtained in the burnt clinker in an amount of 10 - 30% by weight of this, (b). the reactant materials are burned in a firing zone in the furnace for a sufficient time and at a sufficient temperature so that essentially the entire amount of silicate in the feed material is converted to tricalcium silicate with the formation of essentially no dicalcium silicate, but of 10 - 30% by weight of free CaO in the resulting burnt clinker , and (c) the clinker is ground to produce a pulverulent hydraulic expansion cement material.

38. Expansion cement material, characterized in that it is produced by burning mixtures of clay-containing and calcareous materials containing an excess of lime in relation to silicon dioxide in order to thereby convert essentially the entire quantity of silicon dioxide into tricalcium silicate, the material containing 10 - 30% by weight of free CaO and the other part mainly consists of tricalcium silicate and the material is essentially free of dicalcium silicate and also has a liquid phase which is formed during firing and which makes up 15 - 30% by weight of the material.