DE1072539B - Verfahren zur Beschleunigung des Abbindvorganges bei hydraulischen Bindemitteln - Google Patents
Verfahren zur Beschleunigung des Abbindvorganges bei hydraulischen BindemittelnInfo
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Description
DEUTSCHES
kl. 80 b 1/05
INTERNAT. KL. C 04 b
PATENTAMT
-JPJ2//0
I15266IVc/80b
ß EKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 31. DEZEMBER 1959
Die Erfindung betrifft ein Abfahren zur Beschleunigung
des Abbindens hydraulischer Bindemittel sowie die Anwendung dieses Verfahrens im Zusammenhang
mit der Herstellung von Zement und Beton, ζ. B. der Herstellung von Bauelementen aus Beton.
Für viele Zwecke ist es von Interesse, das Erhärten hydraulischer Bindemittel zu beschleunigen. Dies ist
beispielsweise der Fall bei der Reihenherstellung von Betonkörpern, wobei es erwünscht ist, die Formen
für mehrere Güsse mit mindestmöglichem Zeitverlust auszunutzen. Das gleiche gilt für die Herstellung von
Gas- und Schaumbeton, wo man die Porenstruktur stabilisieren und die Masse möglichst schnell in
schneidbarem Zustand bringen will, um dadurch den Herstellungsvorgang zu beschleunigen. Besonders
wenn es sich um schwächerhydraulische Bindemittel, z. B. basische Hochofenschlacke, hydraulischen Kalk,
Schieferasche u. dgl., handelt, bei denen die Erhärtungsreaktionen sehr langsam verlaufen, ist es oft von
Bedeutung, den Reaktionsvorgang zu beschleunigen ao und dadurch die für das Erhärten nötige Zeit zu verkürzen.
Es ist bekannt, daß der Abbindevorgang und damit das Erhärten von Zement und ähnlichen hydraulischen
Bindemitteln durch den Zusatz kleiner Mengen verschiedener Chemikalien beschleunigt werden kann. Zu
diesem Zweck werden meist Zusätze von mehr oder weniger löslichen Sulfaten, z. B. Gips, ferner Chloriden,
wie Calcium- und Natriumchlorid, aber auch Aluminiumcnlorid und~FernclTlorid, Alkalihydroxyd,
Wasserglas, Alkalikarbonaten oder -phosphaten, verwendet. Diese Zusätze haben aber gewisse Nachteile,
die wesentliche Übelstände mit sich bringen können. So wirken z. B. die Chloride oft korrosionsfördernd,
die Alkalisalze und die Sulfate erhöhen den Gehalt an wasserlöslichen Salzen, wodurch die Gefahr des Salzausschlages
zunimmt, und die Sulfate können außerdem durch Sulfaluminatbildung schädlich wirken.
Gemäß der Erfindung hat es sich nun herausgestellt, daß der Abbindevorgang bei hydraulischen Bindemitteln
unter Ausschaltung irgendwelcher der genannten Übelstände wesentlich beschleunigt worden
kann, wenn das Bindemittel mit einer geringen Menge an feinverteiltem basischem Magriesiumkarbonat versetzt
wird. Dieser Zusatz kann zweckmäßig innerhalb der Grenzen 0,1 bis 5%, bezogen auf das hydraulische
Bindemittel, gehalten werden.
Es hat sich erwiesen, daß die bis zum Beginn des Abbindens des hydraulischen Bindemittels vergehende
Zeit in dieser Weise auf nur die Hälfte, oder ein Drittel oder ein Fünftel oder noch weniger derjenigen
Zeit, die ohne Zusatz des basischen Magnesiumkarbonats erforderlich ist, herabgesetzt werden
kann. Eine wesentliche Bedingung für die Erzielung Verfahren
zur Beschleunigung des Abbindevorganges bei hydraulischen Bindemitteln
Anmelder:
Internationellä Siporex AB, Stockholm
Vertreter:
Dipl.-Ing. W. Paap und Dipl.-Ing. H. Mitscherlich,
Patentanwälte, München 22, Mariannenplatz 4
Beanspruchte Priorität: Schweden vom 19. August 1957
Dipl.-Ing. Leo Torsten Ulfstedt,
Dipl.-Ing. Endel Wijard, Södertälje,
Dipl.-Ing. Anders Gustav Wastesson, Rönninge, und Dipl.-Ing. Karl Axel Jörgensen, Södertälje
(Schweden),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
dieses günstigen Ergebnisses ist aber, daß das basische Magnesiumkarbonat in äußerst feinverteilter
Form zugesetzt wird, mit anderen Worten, daß es eine sehr große Oberfläche besitzt.
In Übereinstimmung damit wird das basische Magnesiumkarbonat vorzugsweise in der Form des
unter dem Namen »Magnesia alba« im Handel befindlichen Produktes zugesetzt. Die Zusammensetzung
dieses Produktes ist nicht genau bekannt und kann in Abhängigkeit des Herstellungsverfahrens etwas variieren,
entspricht aber laut Annahme im wesentlichen der Formel
3 MgCO3 · Mg(OH)2 · 3 H2O .oder
MgCO3 · Mg(OH)2 ·
4 MgCO3 · Mg(OH)
4 MgCO3 · Mg(OH)
2 4 H2O
(Ab egg: Handbuch der anorganischen Chemie, Zweiter Band, Zweite Abteilung, Leipzig, 1905).
Als Beispiel für diejenige Wirkung, die durch den Zusatz von basischem Magnesiumkaibonat gemäß der
Erfindung erzielt wird, seien folgende Werte angeführt, wobei die Bestimmung der 'Abbindezeit laut
der Vicat-Methode ausgeführt worden ist (DIN 1164, §24b):
909 707/295
Bindemittel
Zusatz
Das Abbinden beginnt nach
Portlandzement
I 'orüandzcmcnt
Feingemahlene basische 1-Lochofcnschlacke
dcsgl ·.
IO Teile Portlandzement + 90 Teile Schlackcnmehl
dcsgl
dcsgl
dcsgl
1% Magnesia alba
% Magnesia alba
% Magnesia alba
0,1% Magnesia alba
0,5% Magnesia alba
% Magnesia alba
0,5% Magnesia alba
% Magnesia alba
3 Stunden
1Zs Stunde
1Zs Stunde
> 10 Stunden
IVa Stunden
> 5 Stunden
> 5 Stunden
4 Stunden
2 Stunden
2 Stunden
Vs Stunden
Wie aus der Tabelle hervorgeht, wird der Abbindevorgang
durch den Zusatz von basischem Magnesiumkarbonat in sehr hohem Grade beschleunigt. Diese
Wirkung ist spezifisch und in hohem Maße überraschend, da weder neutrales Magnesiumkarbonat
»och Magnesiumhydroxyd, wie es sich gezeigt hat, eine nennenswerte Wirkung hat. Tatsächlich ist man
der Ansicht, daß Mg-Salzc das Abbinden von Zement
verzögern (s. »Proceeding of the Symposium on the Chemistry of Cements«, Stockholm 1938, veröffentlicht
von [ngcnjörsveteiiskapsakademien, Stockholm, 1939, S. 299).
Das Verfahren gemäß dc.r Erfindung läßt sich mit
Vorteil anwenden, um den Abbindevorgang bei hydraulischen Bindemitteln verschiedener Art zu beschleunigen.
Ganz allgemein ist unter der Bezeichnung »hydraulische Bindemittel« gemäß der Erfindung anorganisches
Calciumsilikat und/oder Calciumaluminat als hydraulische Bestandteile enthaltende Bindemittel
zu verstehen. Als Beispiele für solche Bindemittel seien Portlandzement, Naturzement, hydraulische
Schlacke oder Schlackcnzcmcnt, ferner hydraulischer Kalk oder Mischungen von Kalk und puzzolanartigem
Material oder Abfallprodukte, z. B. SchiefcrascYie, Flugasche, Koksaschc u. dgl., erwähnt.
Der Zusatz des basischen Magnesiumkarbonats zum hydraulischen Bindemittel kann in verschiedener
Weise geschehen, z. B. durch A^ermischen der feinvcrteilten
Bestandteile im trockenem Zustand oder durch Zusammcnmahlen derselben auf trockenem oder
nassem Wege. Es hat sich im allgemeinen in der Praxis erwiesen, daß Mengen zwischei^OjS^ugiLU! Gewichtsprozent,
auf das hydraulische Bademittel be- +5 zogen, geeignete Zusätze sind. Dieser Zusatz kann ·
selbstverständlich mit einem Zusatz_andexat, an sich
bekannter Abbindcrcgier, worunter auch die erwähnten fallen, kombiniert werden, unter der Voraussetzung,
daß dies nur in so kleinen Mengen geschieht, daß dadurch kerne ungünstigen Wjrkungen entstehen.
Ferner kann man, besonders wcnrPclic Bestandteile in nassem oder feuchtem Zustand vermischt werden,
ein oberflächenaktives Mittel zusetzen, um die Dispergicrung des basischen Magnesiumkarbonates in dem
hydraulischen Bindemittel zu erleichtern. Als Beispiel hierfür sei JlYiäthanolanijn^erwähnt, welches in einer
Menge von*0,01 "b"is"O'l%, bezogen auf das Gewicht
des hydraulischen Bindemittels, zugesetzt werden kann.
Als Beispiel für die Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung im Zusammenhang mit der Herstellung
von Zement und Beton und Gegenständen daraus sei besonders die Herstellung von Schlackcnzement
und von Bauelementen aus Gasbeton erwähnt. Für diesen Zweck wird das hydraulische Bindemittel mit
basischem Magnesiumkarbonat in den oben angegebenen Proportionen und mit anderen üblichen Bestandteilen
solcher Kompositionen in geeigneten Proportionen zur Herstellung des gewünschten Schlacken-
oder Gasbetongemisches vermischt. Infolge des Zusatzes des basischen Magnesiumkarbonats verläuft
das Abbinden der Zement- oder Betonmasse in beträchtlich viel kürzerer Zeit als sonst. Tm übrigen erfolgt
die Herstellung in an sich bekannter Weise; folglich wird die gesamte Zeit der Herstellung in
entsprechendem Maße verkürzt.
Einige Beispiele für die Ausführung des Verfahrens sind gemäß der Erfindung in der Praxis beschrieben,
wobei die angegebenen Teile Gewichtsteile sind:
Ein Schlackenzenient wird durch Zusammenmahlen der folgenden Komponenten hergestellt:
Granulierte basische Hochofenschlacke 25 bis 65 Teile
Portlandzementklinker ... 35 bis 75 Teile
Magnesia alba 0,5 bis 2 Teile
Magnesia alba 0,5 bis 2 Teile
Durch den Zusatz des basischen Magnesiumkarbonates wird die Zeit bis'zum Anfang des Abbindens
von mehr als 5 Stunden auf 1 bis 2 Stunden verkürzt.
Ein Schlackenzement wird hergestellt durch Zusammenmahlen von granulierter Hochofenschlacke mit
basischem Magnesiumkarbonat in den Proportionen 100 Teile zu 0,5 bis 2 Teile. Dieser Schlackenzcment
kann zur Bildung einer geeigneten Betonmischung mit Zuschlagstoff und Wasser vermischt werden.
Es ist auch möglich, die Schlacke zuerst naß zu vermählen, und nachher das basische Magnesiumkarbonat
gleichzeitig mit dem Zuschlagstoff dem Schlackenschlamm, der beim Naßmahlen gewonnen
wird, zuzugeben. In dieser Weise hergestellter Schlackenzement bzw. -beton eignet sich besonders
für die Herstellung von Dammbauten.
Zur Herstellung von Gasbeton wird Schlacke und Sand getrennt oder zusammen durch Mahlen in feine
Pulverform gebracht. Diese Pulver werden dann mit Wasser gemischt bis zur Erzielung einer breiartigen
Konsistenz. Dazu kann Portlandzement oder gemahlener Zementklinker hinzugefügt werden, so daß
man eine Mischung erhält, in der die festen Bestandteile in den nachstehenden Proportionen enthalten
sind:
Sand 20 bis 50 Teile
Granulierte basische Hochofenschlacke 10 bis 70 Teile
Portlandzement oder gemahlener Zementklinker
bis "auf 30 Teile
bis "auf 30 Teile
Magnesia alba 0,1 bis 3 Teile
Dieser Mischung wird sodann zur Porosierung der Masse ein gasentwickelndcs Mittel, z. B. 0,01 bis
Claims (1)
- 5 60,5 Teile Aluminiumpulver, zugesetzt. Auch auf Zum Unterschied gegenüber Beispiel 3 ist also inmechanische Weise kann in der Mischung Schaum diesem Fall keine Hochofenschlacke als hydraulischeerzeugt werden. Nachdem dies stattgefunden hat, ist Komponente in der Mischung enthalten. Ferner wirdes wünschenswert, daß die Masse baldmöglichst das basische Magnesiumkarbonat in Kombination mitausreichend hart wird, um in kleinere Blöcke oder 5 Pottasche als Abbinderegler verwendet. Im übrigenPlatten zerteilt werden zu können. Infolge des Zu- erfolgt die Herstellung in der im Beispiel 3 ange-satzes des basischen Magnesiumkarbonates wird die gebenen Weise,
hierfür erforderliche Zeit von mehr als 24 Stunden
auf nur 4 bis 10 Stunden herabgesetzt. Die Massewird danach in Platten oder kleinere Blöcke zer- io Patentansprüche·
schnitten oder zersägt, worauf man das Erhärten fortsetzen läßt, bis die maximale Festigkeit erreichtworden ist. Im allgemeinen geschieht dies am besten 1. Verfahren zur Beschleunigung des Abbindedurch Dampfhärtung bei 5 bis _15_atü in Autoklaven Vorganges bei hydraulischen Bindemitteln, dabei einem Druck von 5~b"is 15 kg/cm^während bei- 15 durch gekennzeichnet, daß das hydraulische Bindespielsweise 5 bis 20 Stunden. mittel mit feinverteiltem basischem Magnesium-In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß bei An- karbonat in einer Menge von 0,1 bis 5°/o, vorwendung von Dampf härtung der verwendete Sand zugsweise 0,5 bis 2%, bezogen auf das Gewicht Quarz oder andere kieselsäurereiche Mineralien ent- des Bindemittels, versetzt wird,
halten soll. Der Sand kann auch durch Flugasche, 20 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-Schieferasohe od. dgl. ersetzt werden. zeichnet, daß das basische Magnesiumkarbonat inEs hat sich gezeigt, daß durch den Zusatz des Form von Magnesia alba zugesetzt wird,
basischen Magnesiumkarbonates nicht nur erreicht 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennwird, daß das Abbinden des Betons wesentlich be- zeichnet durch den Zusatz einer oberflächenaktiven schleunigt wird, sondern daß dadurch auch in beträcht- 25 Substanz, z. B. TriäÜianoJamiii, um die Disperlichem Maße die Festigkeit des Betons gegenüber gierung des basischen Magnesiumkarbonates in der Verwendung derselben Mischung ohne Zusatz des dem hydraulischen Bindemittel zu erleichtern,
basischen Magnesiumkarbonates erhöht wird. Demge*- 4. Die Verwendung des Verfahrens nach einem maß besitzen, wie sich herausgestellt hat, Betonkörper, der vorhergehenden Ansprüche zur Beschleunigung die gemäß diesem Beispiel hergestellt worden sind, bei 30 des Abbindens von Schlackenzement, dadurch geeiner scheinbaren Dichte von 0,5 eine mechanische kennzeichnet, daß eine Schlacke-Zement-Mischung Festigkeit von 40 kg/cm2, während Betonkörper, die mit feinverteiltem basischem Magnesiumkarbonat ohne Zusatz von Magnesia alba aus derselben Beton- in einer Menge zwischen 0,1 und 5°/o, bezogen auf mischung hergestellt worden sind und die gleiche das Bindemittel, versetzt wird.
Dichte besitzen, eine Festigkeit von nur 30 kg/cm2 35 5. Die Verwendung des Verfahrens nach einem haben. der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung ~ . · λ λ von Bauelementen aus Gasbeton, dadurch gekenn- 0 ei spiel 4 zeichnet, daß eine Mischung aus feingemahlenem Gasbeton wird aus einem Gemisch der folgenden Zu- Sand oder anderen kieselsäurehaltigen Materialien sammensetzung hergestellt: 40 und hydraulischen Bindemitteln mit feinverteiltemSand 50 bis 80 Teile basischem Magnesiumkarbonat in einer MengePortlandzementklinker, zwischen 0,1 und 5°/», bezogen auf das Bindeauf Zementfeinheit ge- mittel, versetzt, in üblicher Weise mit Wasser mahlen 20 bis 50 Teile verrührt, in Formen gegossen und porosiert undMagnesia alba 0,2 bis 2,5 Teile 45 gegebenenfalls einer Dampfhärtung unterworfenPottasche 0,1 bis 2,0 Teile wird.© 909 707/295 12.59
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| DE1958I0015266 DE1072539B (de) | 1958-08-19 | 1958-08-19 | Verfahren zur Beschleunigung des Abbindvorganges bei hydraulischen Bindemitteln |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1958I0015266 DE1072539B (de) | 1958-08-19 | 1958-08-19 | Verfahren zur Beschleunigung des Abbindvorganges bei hydraulischen Bindemitteln |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1072539B true DE1072539B (de) | 1959-12-31 |
Family
ID=89308778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1958I0015266 Pending DE1072539B (de) | 1958-08-19 | 1958-08-19 | Verfahren zur Beschleunigung des Abbindvorganges bei hydraulischen Bindemitteln |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1072539B (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1299547B (de) * | 1964-03-09 | 1969-07-17 | Durisol Ag | Verfahren zur raschen Vorhaertung von zementgebundenen Leichtbetonformkoerpern |
| DE3225490A1 (de) * | 1981-07-10 | 1983-01-20 | Halliburton Co., 73533 Duncan, Okla. | Zementzusammensetzung und verfahren zur zementierung von bohrloechern |
| DE102019213361A1 (de) * | 2019-09-03 | 2021-03-04 | Xella Technologie- Und Forschungsgesellschaft Mbh | Verfahren zur Herstellung von hydrothermal gehärteten Poren- oder Schaumbetonformkörpern und mittels des Verfahrens hergestellter Poren- oder Schaumbetonformkörper |
-
1958
- 1958-08-19 DE DE1958I0015266 patent/DE1072539B/de active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1299547B (de) * | 1964-03-09 | 1969-07-17 | Durisol Ag | Verfahren zur raschen Vorhaertung von zementgebundenen Leichtbetonformkoerpern |
| DE3225490A1 (de) * | 1981-07-10 | 1983-01-20 | Halliburton Co., 73533 Duncan, Okla. | Zementzusammensetzung und verfahren zur zementierung von bohrloechern |
| DE102019213361A1 (de) * | 2019-09-03 | 2021-03-04 | Xella Technologie- Und Forschungsgesellschaft Mbh | Verfahren zur Herstellung von hydrothermal gehärteten Poren- oder Schaumbetonformkörpern und mittels des Verfahrens hergestellter Poren- oder Schaumbetonformkörper |
| EP3789362A1 (de) * | 2019-09-03 | 2021-03-10 | Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH | Verfahren zur herstellung von hydrothermal gehärteten poren- oder schaumbetonformkörpern und mittels des verfahrens hergestellter poren- oder schaumbetonformkörper |
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