Verfahren zur Herstellung von dampfgehärtetem Gasbeton
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dampfgehärtetem Gasbeton aus einer Mörtdmi- schung, die als Bindemittel ausser Weissfeinkatk Poft- landzement zugesetzt erhält, wobei der Zementanteil grösser ist als der Kalkanteil.
Es ist in der Gasbetonindustrie bekannt, dass den grünen Gasbetonmischungen Kalziumsulfate, meist in
Form von Doppelhydratglps oder Anhydrit, zugesetzt werden können. Diese Zusätze werden meist bei jenen
Gasbetontypen verwendet, bei denen das Bindemittel in Form von Weissfeinkalk eingebracht wird. In diesem
Falle dient der Zusatz von Kalziumsulfaten zur Rege lung der Löschgeschwindigkeit des Weissfeinkalkes. Ein allzu schnelles Ablöschen des Weissfeinkalkes würde sich negativ auf die Qualität des erzeigten Gasbetons aus wirken.
Dies deshalb, weil das Ablöschen des Kalkes meist mit dem Treibvorgang parallel geht und ein zu schnelles Löschen des Kalkes während des Treibvof- ganges und kurz danach Risse und Sprünge im Gas beton hervorruft. Durch den Zusatz von Kalziumsulfa ten wird die Löschgeschwindligkeit des Kalkes vermin dert und damit besser an den Treibvorgang angepasst.
Allerdings muss mit dem Zusatz von Kalziumsulfaten bei Gasbetonen, die vorwiegend Weissfeinkalk als Binde mittel einsetzen, ein Festigkeitsrückgang in Kauf ge nommen werden. Der Zusatz erfolgt in diesem Falle in einer derartigen Menge, dass der Sulfatschwefel, aus gedrückt als S03 und bezogen auf glühverlustfreie
Trocken substanz, 1,5 Gew.% nicht überschreitet.
Um die Grünstandfestigkeit des Gasbetons zu er höhen, hat man als Bindemittel ausser Weissfeinkalk auch Portlandzement in grösseren Mengen zugesetzt. So enthielt beispielsweise die Mörtelmischung auf einen
Teil Weissfeinkalk drei Teile Zement. Durch die An wendung von Zement wurde zwar die Grünstandfestig- keit erhöht, jedoch die Druckfestigkeit des fertigen Gas betons nicht unwesentlich gesenkt. Da man bei der
Herstellung von Gasbeton ohne Zementzusatz, wie oben erwähnt wurde, bei Zusatz von Kalziumsulfat eine Ver ringerung der Druckfestigkeit feststellen musste, wurde auf einen derartigen Zusatz verzichtet. Im übrigen ist ein Zusatz von Kalziumsulfat bei Mörtelmischungen mit Zementzusatz ohnehin nicht erforderlich, da die Löschgeschwindigkeit des Kalkes bereits durch den Zement zusatz in genügendem Mass verzögert wurde.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Druckfestigkeit eines Gasbetons, der als Bindemittel ausser Weissfeinkalk grössere Mengen Portlandzement enthält, zu erhöhen bzw. bei gleicher Druckfestigkeit den erforderlichen Bindemfttelanteil zu ver ringern.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass erfindungsgemäss eine Mörtelmischung bereitet wird, deren Sulfatgehalt, ausgedrückt als SO8 und bezogen auf die glühverlustfreie Substanz, 2,5 Gew.% SO überschreitet. Vorzugsweise kann der Sulfatgehalt zwischen 3 und 3,5 Gewichtsprozent 508 liegen. Wenn man also Kalziumsulfat in Mengen anwendet, die bisher bei Gasbeton ohne Zementzusatz nicht verwendet wurden, um die Druckfestigkeit nicht noch stärker zu verringern, tritt bei dem effindungsgemässen Verfahren überraschenderweise gerade das Gegenteil ein, nämlich die Druckfestigkeit wird wesentlich erhöht, und ausserdem zeichnet sich das Verfahrensprodukt durch grössere Gleichmässigkeit aus.
So konnten die Druckfestigkeiten um 30 bis 50 % gesteigert werden bzw. konnte die Bindemittelmenge, wenn man eine gleiche Druckfestigkeit in Kauf nahm, um etwa 10 % verringert werden. Es hat sich weiterhin gezeigt, dass die Schwankungen in den Druckfestigkeiten, wie sie bei der laufenden Produktion von Gasbeton über längere Zeiträume auftreten können und die im wesentlichen durch Schwankungen der Rohstoffe hervorgerufen werden, durch die oben angeführten Massnahmen auf ein Minimum reduziert werden konnten.
Um die obigen Vorteile mit Sicherheit zu erreichen, ist es wichtig, dass die zugesetzten Sulfate gleichmässig und feinverteilt in der gesamten Mörtelmasse zu finden sind. Um dies zu erreichen, kann man mit Vorteil einen sulfatreichen Zement verwenden. Die Herstellung dieses sulfatreichen Zementes kann wiederum durch Vermahlen von Portlandzement-Klinker mit der nötigen Menge natürlich vorkommenden Anhydrits erfolgen.
Ferner kann man mit Vorteil auch Flugasche als Sulfatträger verwenden, sofern diese Flugasche den genügenden Anteil an Sulfat erhält. Derartige Flugasche entsteht beispielsweise bei der Verbrennung von Kohle in thermischen Kraftwerken. Eine andere Möglichkeit, die notwendige Sulfatmenge beizufügen, besteht darin, dass man der Mörtelmischung verdünnte Schwefelsäure beimengt.
Nachstehend werden vier Beispiele mit den zugehörigen Analysen aufgeführt, aus denen die überraschende Wirkung der erfindungsgemässen Sulfatbeigabe bei Mörtelmischungen, die grössere Mengen an Zement enthalten, deutlich erkennbar ist. Bei Beispiel I, III und IV sind bekannte Mörtelmischungen, beim Beispiel II wurde eine Zusammensetzung gemäss vorliegender Erfindung gewählt.
Beispiele Gasbeton I II III IV Sand 58 % 58% 64 % 64 % Weissfeinkalk 10% 10!% 21 % 21 % Zement 32% 28 % - Kalkhydrat - - 15% 11% Anhydrit (Kalziumsulfat) - 4 % - 4 % Druckfestigkeit 40 57 56 44 kp/cm2 Raumgewicht 0,55 0,55 0 ,55 0,55 kg/dm3 Unlösliches 32,8 % 33,9 % 31,3 % 36,0 % SiO2 lösl. 31,7 % 30,0 % 34,90% 30,3 % Al2O8 2,32% 2,23% 0,72% 0,58% FQ9O8 1,43 % 1,25 % 0,82% <RTI
ID=2.24> 0,86 % CaO 29,40% 28,70 % 31,03 % 29,04% MgO 0,56% 0,60% 0,11% 0,22% SO8 0,96 % 2,84% 0,12% 2,50 % 99,17% 99,52% 99,00 % 99,55 %
Wie aus diesen Beispielen erkennbar ist, weist bei einer Mörtelmischung, wie gemäss Beispiel 1 Weissfeinkalk und Zement im Verhältnis 1: 3 enthält, der fertige Gasbeton nur eine Druckfestigkeit von 40 kp/cm2 auf.
Diese Druckfestigkeit kann um 42% gesteigert werden, wenn man 4 % Kalziumsulfat hinzugibt. Umgekehrt tritt bei einer Zugabe von 4 % Kalziumsulfat zu einer Mörtelmischung gemäss Beispiel IV, die keinen Zement enthält, eine Verringerung der Druckfestigkeit von 56 auf 44 kg/cm2 ein, was einer Verringerung der Druckfestigkeit von etwa 22 % entspricht.
Process for the production of vapor-hardened aerated concrete
The invention relates to a method for the production of steam-hardened aerated concrete from a mortar mixture which, in addition to white fine catalytic converter, contains poftland cement as a binding agent, the cement content being greater than the lime content.
It is known in the aerated concrete industry that the green aerated concrete mixes contain calcium sulphates, mostly in
Form of Doppelhydratglps or anhydrite, can be added. These additives are mostly used with those
Aerated concrete types are used in which the binder is introduced in the form of white fine lime. In this
Trap is used to add calcium sulphates to regulate the rate of extinguishing of the white fine lime. If the white fine lime was extinguished too quickly, this would have a negative effect on the quality of the aerated concrete produced.
This is because the lime extinguishing usually takes place in parallel with the driving process and too rapid extinguishing of the lime during the driving process and shortly afterwards causes cracks and cracks in the aerated concrete. The addition of calcium sulphate reduces the rate of extinguishing of the lime and is thus better adapted to the forcing process.
However, with the addition of calcium sulphates in aerated concretes, which mainly use fine white lime as a binding agent, a decrease in strength must be accepted. In this case, the addition takes place in such an amount that the sulphate sulfur is expressed as SO3 and based on the amount free from ignition loss
Dry substance, not exceeding 1.5% by weight.
In order to increase the green stability of aerated concrete, Portland cement has been added in larger quantities as a binding agent in addition to fine white lime. For example, the mortar mix contained on one
Part white fine lime three parts cement. The use of cement increased the green strength, but not insignificantly decreased the compressive strength of the finished aerated concrete. Since the
Production of aerated concrete without the addition of cement, as mentioned above, had to determine a reduction in compressive strength when calcium sulfate was added, such an addition was dispensed with. In addition, an addition of calcium sulfate is not necessary in any case in mortar mixtures with the addition of cement, since the extinguishing speed of the lime was already delayed to a sufficient extent by the addition of cement.
The present invention is based on the object of increasing the compressive strength of aerated concrete, which contains larger amounts of Portland cement as a binder, in addition to fine white lime, or of reducing the required proportion of binder while maintaining the same compressive strength.
Surprisingly, it has been shown that this object can be achieved by preparing a mortar mixture according to the invention, the sulfate content of which, expressed as SO8 and based on the substance free from ignition loss, exceeds 2.5% by weight SO. Preferably, the sulfate content can be between 3 and 3.5 percent by weight 508. So if you use calcium sulphate in amounts that were previously not used in aerated concrete without the addition of cement, in order not to reduce the compressive strength even more, surprisingly just the opposite occurs with the process according to the invention, namely the compressive strength is significantly increased, and it is also noticeable Process product is characterized by greater uniformity.
The compressive strengths could be increased by 30 to 50% or the amount of binder could be reduced by about 10% if one accepted the same compressive strength. It has also been shown that the fluctuations in the compressive strengths, as they can occur in the ongoing production of aerated concrete over longer periods of time and which are essentially caused by fluctuations in the raw materials, could be reduced to a minimum by the measures listed above.
In order to achieve the above advantages with certainty, it is important that the sulfates added are to be found evenly and finely distributed throughout the mortar mass. A sulphate-rich cement can be used to advantage to achieve this. This sulphate-rich cement can in turn be produced by grinding Portland cement clinker with the necessary amount of naturally occurring anhydrite.
Furthermore, fly ash can also be used with advantage as a sulfate carrier, provided that this fly ash contains a sufficient proportion of sulfate. Fly ash of this type is produced, for example, when coal is burned in thermal power plants. Another way to add the necessary amount of sulfate is to add dilute sulfuric acid to the mortar mixture.
Four examples with the associated analyzes are listed below, from which the surprising effect of the addition of sulfate according to the invention in mortar mixtures which contain large amounts of cement can be clearly seen. In Examples I, III and IV are known mortar mixtures, in Example II a composition according to the present invention was selected.
Examples aerated concrete I II III IV sand 58% 58% 64% 64% white fine lime 10% 10!% 21% 21% cement 32% 28% - hydrated lime - - 15% 11% anhydrite (calcium sulphate) - 4% - 4% compressive strength 40 57 56 44 kp / cm2 density 0.55 0.55 0.55 kg / dm3 insoluble 32.8% 33.9% 31.3% 36.0% SiO2 soluble 31.7% 30.0% 34.90% 30.3% Al2O8 2.32% 2.23% 0.72% 0.58% FQ9O8 1.43% 1.25% 0.82% <RTI
ID = 2.24> 0.86% CaO 29.40% 28.70% 31.03% 29.04% MgO 0.56% 0.60% 0.11% 0.22% SO8 0.96% 2.84 % 0.12% 2.50% 99.17% 99.52% 99.00% 99.55%
As can be seen from these examples, in the case of a mortar mixture such as that in Example 1 contains fine white lime and cement in a ratio of 1: 3, the finished aerated concrete only has a compressive strength of 40 kp / cm2.
This compressive strength can be increased by 42% if 4% calcium sulphate is added. Conversely, when 4% calcium sulfate is added to a mortar mixture according to Example IV, which does not contain any cement, the compressive strength is reduced from 56 to 44 kg / cm2, which corresponds to a reduction in compressive strength of about 22%.