DE1302315B

DE1302315B - Moertel oder beton mit gut waermedaemmenden eigenschaften

Info

Publication number: DE1302315B
Application number: DE1964E0026483
Authority: DE
Inventors: Beantragt Nichtnennung
Original assignee: Etablissement Thermocrete, Baupatente-Verwertungsgesellschaft, Vaduz
Priority date: 1964-02-25
Filing date: 1964-02-25
Publication date: 1975-01-16
Also published as: DE1302315C2

Description

Bei einer Zerkleinerung mittelb Rohr- oder Prallmühle werden aber die aus letzterer austretenden Granulat-Körner infolge der im Inneren dieser

30 Mühle herrschenden Staubwirbelung nahezu vollständig von Staub bedeckt. Diese Staubschicht behindert später die Haftung des Bindemittels an den Granulat-Körnern. Bei der Zerkleinerung mittels Prallmühle wird der Fachmann den Feinanteil des Zu-35 Schlagstoffes innerhalb des gegebenen Rahmens nach Möglichkeit gering halten, denn mit zunehmender

Die Erfindung betrifft einen Mörtel oder Beton Mahlfeinheit und damit zunehmender Oberfläche der nit guten wärmedämmenden Eigenschaften und ho- Zuschlagstoff-Partikelchen steigt bekanntlich bei den ker Druckfestigkeit, bestehend aus glasig erstarrter, üblichen Zuschlagstoffen, insbesondere bei Sand, der granulierter Schlacke als sandartigem Zuschlagstoff, 40 Bedarf an Bindemittel, das ja die Zuschlagstoff-Partinem Bindemittel, wie Kalk oder Zement, sowie ge- tikelchen möglichst vollständig umhüllen soll. Die gebenenfalls Grobzuschlagstoff in einer Menge von Festigkeit und Wärmedämmung dieses solcherart höchstens 50 Volumprozent des sandartigen Zu- hergestellten Betons sind jedoch unbefriedigend.
Ichlagstoffes. Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung 45 vermeiden und einen Beton oder Mörtel mit guten Von Mörtel oder Beton wird eine durch Brechen, wärmedämmenden Eigenschaften und hohen Druck- t. B. in einer Prallmühle, eine maximale Korngröße festigkeiten bis 400 kg/cm² und darüber, jedoch ge-Von 5 mm aufweisende granulierte Schlacke verwen- ringein spezifischem Gewicht zu schaffen,
det, wobei der Anteil an Teilchen einer Korngröße Dies wird gemäß der Erfindung bei einem Beton

Unter 0,2 mm mindestens 10% beträgt. Es ist auch 50 oder Mörtel der eingangs genannten Art dadurch erbekannt, ein derartiges aus gebrochenem Schlacken- reicht, daß er als glasig erstarrten sandartigen Zugranulat und Bindemittel bestehendes Gemenge in schlagstoff Kesselschmelzschlacke enthält, die in einer mindestens 50 Volumprozent dieses Gemenges einer Walzenmühle auf eine solche Korngrößenverenthaltenden Mischung mit Hüttenbims einer Korn- teilung gebrochen worden ist, daß der Anteil der größe von über 3 mm zur Herstellung bewehrter und 55 Korngröße unter 0,06 mm 3 bis 25 %, der Anteil der nicht bewehrter tragender Bauwerksteile mit einer Korngröße unter 0,2 mm 12 bis 40%, der Anteil der Druckfestigkeit bis zu 300 kg/cm² zu verwenden. Korngröße unter 1 mm 43 bis 80 % und die maxi-Dieses bekannte Verfahren ergibt einen Beton, der male Korngröße 3 bis 7 mm beträgt, und daß insgebei guter Festigkeit eine geringe Wärmeleitfähigkeit samt der Anteil der Korngröße zwischen 0,2 und aufweist. Die Anwendbitrkeit dieses Verfahrens ist 60 1mm mindesten» 30% und höchstens 60 Vt de» jedoch dadurch beschränkt, daß granulierte Hoch- Schlackengewichts ausmacht, dfeiisehtaeke nur ia begrenzten Mengen lieferbar ist Die Erfindung beschreitet somit einen völlig neuen

und daß die erzielbare Betonfestigkeit nicht für alle Weg. Weder die Verwendung von Kesselschmelzzwecke ausreicht. schlacke als glasig erstarrter Zuschlagstoff noch das Bei Verwendung üblicher Zuschlagstoffe, wie Gru* 65 Brechen derselben mitteis Walzenmühle ist aus dem bensand, Flußsand oder Flußkies, erhält man zwar Stande der Technik bekannt. Die angegebene Sieblieitien Beton mit zum Teil auch höherer Festigkeit, nie für die als Zuschlagstoff dienende Kesselschmelzdoch hat dieser bekanntlich ungültige wärmetechni- schlacke entspricht durchaus nicht der für Zuschlag-

stoffe geltenden Sleblmie nach DIN 1045, sondern Wärmedämmung und der hohen Druckfestigkeiten Hegt vielmehr in einem Bereich, der gemäß DIN für die Errichtung sehr hoher Häuser sinnvoll ange-1045 für Zuschlagstoffe wenig oder nur bedingt wendet werden können.

brauchbar angesehen wird. Die spezifische Kornaus- Beispiele für Sieblinien erfindungsgeroäß zusamwahl gemäß vorliegender Erfindung steht somit an 5 mengesetzter sandartiger Zuschlagstoffe sind in cen sich im Widerspruch zu den bisher üblichen Anscbau- Zeichnungen dargestellt,
ungen in bezug auf eine günstige Kornauswahl für Es zeigen

Beton- und Mörtelzuschlagstoffe. Durch die Zerklei- Fig. 1 und2 Diagramme der Sieblinien, wobei jenerung mittels Walzenmühle kommt es im Gegensatz weils in der Abszissenachse die Werte für die Kornzur Zerkleinerung mittels Prallmühle zu keiner we- ίο größe in logarithmischem Maßstab aufgetragen, wähsentlichen Staubbildung, so daß die derart gebroche- rend in der Ordinatenrichtung der Durchgang der nen Granulat-Kcrner vom Bindemittel besonders gut Kesselschmelzschlacke durch Siebe in Prozent des umgeben werden können. Gewichtes angegeben ist.

Darüber hinaus zeigt die Kesselschmelzschlacke In allen Diagrammen sind ein unterer und ein obe-

bei richtiger Wassergranulierung im Gegensatz zur 15 rer Linienzug U bzw. O eingetragen, die den erfin-Rennschlacke einen höheren Grad der Verglasung. dungsgemäßen Bereich für den sandartigen Zu-Dadurch werden Ansätze zur Rekristallisation ver- schlagstoff Kesselschmelzschlacke begrenzen. Zum mieden. Die glasartigen Granulate sind energiereich Vergleich sind in demselben Diagramm auch die Li- und tragen dadurch zur Erhöhung der latent-hydrau- nien A, B, C angegeben, die für Beronsand und Mör-Hschen Eigenschaften ebenso bei wie zur Nacherhär- 20 tel laut den vorhandenen Normen, z.B. DIN 1045, tung. Da in der glasigen Schlacke alkalische oder sul- den besonders guten Bereich zwischen der Linie/4 fatische Erregerstoffe (OH und SO₄-ionen) reich- und B und den noch brauchbaren Bereich zwischen Hch vorhanden sind, kann durch die fortschreitende der LinieB und C festlegen. Es gebt eindeutig her-Hydratation im Beton dauernd Wasser zur Neubil- vor, daß der besonders gute Bereich nach den Angadung von Kristallen herangezogen werden. Damit ist 25 ben der Norm wesentlich abweicht von deu erfinaber auch verbunden, daß die Wärmeleitfähigkeit im dungsgemäßen Angaben für besonders günstige Laufe der Zeit immer günstiger wird, da die fort- Kornver^ilung der glasigen Kesselschmelzschreitende Durchwachsung der Poren in der Ze- schlacke.

mentpaste durch langfaserige Kristalle zur Unord- Jede Sieblinie, die sich im wesentlichen zwischen

nung im System beiträgt. _3o den Linien U und O befindet, die die erfindungsge-

Durch die vorerwähnte Maßnahme wird somit ins- mäßen Bedingungen also einhält, ist besonders gut gesamt erreicht, daß der erfindungsgeniäße Beton ne- für die Herstellung eines druckfesten und wärmeben ausgezeichneter Wärmedämmung eine Druckfe- dämmenden Betons geeignet. Dabei sind auch Ausstigkeit bis 400 kg/cm^a und darüber aufweist. fallkörnungen in dem Bereich von 0 bis 3 bzw. von 0

Als Grobzuschlagstoff sind z. B. Hüttenbims, Na- 35 bis 7 mm durchaus möglich bzw. können erwünscht turbims, Splitt aus vulkanischen, glasigen und porö- sein.

sen Gesteinen (Lava), Blähton in verschiedenen Bei Versuchen mit Kesselschmelzschlackc eines

Raumgewichten und Korneigenfestigkeiten, aus Flug- Dampfkraftwerkes hatte das Materia) im Anliefeasche hergestellt poröse Zuschlagstoffe sowie alle rungszustand die stnchlinierte Sieblinie D gemäß ähnlichen und Künstlichen Leichtbetonzuschlagstoffe, 40 dem Siebliniendiagramm nach Fig. 1. Nach Brechen insbesondere in Korngrößen von über 3 mm geeig- auf einer Walzenmühle ergab sich die dick ausgezonet. An die Beschaffenheit des Grobzuschlagstoffes gene Sieblinie E, die m dem Bereich zwischen den sind im wesentlichen keine besonderen Anforderun- Linienzügen O und U liegt. Nun wurden im Migen zu richten. Als zweckmäßig erweist es sich, den schungsverhältnis aus 450 g Portlandzement 275 und Grobzuschlagstoff möglichst groß zu wählen, z. B. die 45 1350 g gebrochener bzw. ungebrochener Kessel-KÖrnung 12 bis 20 oder 25 mm, und die Körnung schmelzschlacke mit entsprechendem Wasserzusatz zwischen 3 und 12 mm wegzulassen. Es ergibt sich Mörtelprismen (Nonnenprismen 4X4 X 16 cm) jedoch auch, allerdings mit einem etwas größeren hergestellt. Diese Prismen ergaben für das Material Zementverbrauch, mit einem Grobzuschlagstoff der im Anlieferungszustand eine Druckfestigkeit nach 28 Körnung 3 bis 20 mm eine ähnliche Festigkeit. 50 Tagen von 187 kg/cm² und für das Material im geWenn nun Feinzuschlagstoffe mit Korngrößen von brochenen Zustand eine Druckfestigkeit nach 28 Ta-0 bis 3 oder 0 bis 7 mm und Grobzuschlagstoff der gen von 327 kg/cm².

obengenannten Arten mit einer Größe von z. B. 3 Gleichzeitig wurde mit Kesselschmelzschlacke an-

bis 25 oder 7 bis 25 mm so miteinander gemischt derer Herkunft ein ähnlicher Versuch gemacht. Die werden, daß volumenmäßig mindestens 50⁰/o des 55 Sieblinien für das ungebrochene bzw. das auf einer Fsinzuschlages und höchstens 50 ⁰Zo des Grobzu- Walzmühle gebrochene Kesselschmelzschlackengraschlages genommen werden, so ergibt sich daraus ein nulat sind in F i g. 2 mit K bzw. L bezeichnet. Das Beton mit einem Raumgewicht zwischen 1800 und Mischungsverhältnis für die Herstellung von Mörtel-2i00 kg/m³ im trockenen Zustand. Je nach Binde- prismen war 450 g Portlandzement 275 und 1350 g mitteldosierung und Wasserbeigabe bzw. Verdien- 60 Granulat. Die dabei erzielten Festigkeiten waren im tung des Betons sind damit Festigkeiten bis 400 Anlieferungszustand 198 kg/cm* nach 28 Tagen, im kg/cm^a und darüber mit hydraulischen Bindemitteln gebrochenen Zustand 357 kg/cm² nach 28 Tagen, erzielbar. Mit Kunststoffbindemitteln sind noch we- Hierbei ist besonders zu beachten, daß die Festigkeit sentlich größere Festigkeiten möglich. des Betons unter Verwendung des gebrochenen Ma-

Die auf solche Weise hergestellten Betone haben 65 terials nach der Sieblinie L, die nur teilweise in dem Wärmeleitzahlen, die ufcter oder um 0,40 kcal/ nach den Normen als brauchbar bezeichneten Bent h C⁰ betragen. Aus dem vorstehend Geschilderten reich liegt, um 80 °/o höher ist als die Festigkeit des ßeht hervor, daß diese jtetone zufolge der hohen Betons aus dem ungebrochenen Material, dessen Sieb-

linie K an der Grenze des in den Normen als besonders gut bezeichneten Bereiches liegt.

Die vorgenannten Versuche wurden in einer solchen Konsistenz ausgeführt, wie sie bei der Herstellung von Normenprismen zur Zementnormenprüfung üblich sind. Das heißt, die Verdichtung erfolgte durch Stoßen mit der dabei vorgeschriebenen Holzlatte. Wenn eine Rüttelverdichtung angewendet wird, kann die dabei verwendete Wassermenge erheblich reduziert werden und damit die Festigkeiten des Mörtels erheblich gesteigert werden.

In der folgenden Tabelle sind die chemischen Analysen der beiden verschiedenen Kesselschmelzschlacken angegeben:

IO

Glühverlust

SiO₂

AI₂O₃

So³-::::

MgO

SO_S

Sulfid S .... MnO

KesselschmelzschJacke (Fig. 1) (Fig. 2

ν.

42,8
24,4
17,6

9,9

2,1

0,29

53,2
27,4
7,6
6,1
3,6
0,2

+ 0,7i 49,8( 26,5C 14,8{ 4,7< 1,4( 0,0 O Spurer

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

sehe Eigenschaften, die ihn zur Verwendung im

Pntfnfflnsnnirh. Wohnungsbau ohne zusätzliche Wärmedämmung im»

ratentansprucn. geeignet machen. Andererseits besitzt aber üblicher

Leichtbeton aus Hüttenbims und Natursand oder

Mörtel oder Beton mit guten wärmedäramen- 5 Kies zwar hinreichende wärmetechnische Eigenschaften Eigenschaften und hoher Druckfestigkeit, be- ten, seine Würfeldruckfestigkeit kann aber kaum Stehend aus glasig erstarrter, granulierter über 100 kg/cm⁸ gesteigert werden, ohne seine wär-Bcblacke als sandartigem Zuschlagstoff, einem raetechnischen Eigenschaften wesentlich zu ver-Bindemittel, _wi_e Kalk oder Zement, sowie gege- schlechtem.

frenenfalls Grobzuschlagstoff in einer Menge von 10 Nun ist die Wärmeleitzahl der Baustoffe von verböcbstens 50 Volumprozent des sandartigen Zu- scbiedenen Faktoren abhängig. Ein ganz wesentliscblagstoffes, dadurch gekennzeich- eher, bis jetzt viel zu wenig beachteter Faktor ist der net, daß er als glasig erstarrten sandartigen Zu- Kristallzustand. Während Quarzit eine Wänneleitschlagstoff Kesselschmelzschlacke enthält, die in zahl von 5,2 kcal/m h C° aufweist, hat technisches einer Walzenmühle auf eine solche Korngrößen- 15 Glas eine Wärmeleitzahl von etwa 0,6. Für die Herverteilung gebrochen worden ist, daß der Anteil stellung eines gut wärmeisolierenden Betons ist es der Korngröße unter 0,06 rom 3 bis 25 %, der also ganz wesentlich, daß nur Materialien verwendet Anteil der Korngröße unter 0,2 mm 12 bis 40 %, werden, die im glasigen Zustand vorliegen und daß der Anteil der Korngröße unter 1 mm 43 bis 80% jeglicher Natursand mit den dann enthaltenen kri- und die maximale Korngröße 3 bis 7 mm beträgt, 20 stallinen Zuständen vermieden wird,
und daß iosgesamt der Anteil der Korngröße zwi- Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, einen

sehen 0,2 und 1 mm mindestens 30 % und hoch- Beton oder Mörtel unter Verwendung von glasig erstens 60% des Schlackengewichts ausmacht. starrter Schlacke als sandartiger Zuschlagstoff herzustellen. In diesem Zusammenhang ist bekannt, Renn-25 schlacke mittels Prall- oder Rohrmühle zu zerkleinern.