DE2439244A1 - Silicate concrete building mixes - contg lime, anhydrite, quartz sand and cement or quicklime - Google Patents
Silicate concrete building mixes - contg lime, anhydrite, quartz sand and cement or quicklimeInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von Silikatbeton Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Baustoffmischungen für Silikatbeton, insbesondere für dichten Silikatbeton.Process for the production of silicate concrete The invention relates to a method for the production of building material mixtures for silicate concrete, in particular for dense silicate concrete.
Es ist benannt, Baustoffmischungen fEr dichten Silikatbeton aus 6,o - 12,5 X Branntkalk~ mit einem CaO-Gehalt - 80 % 6,7 - 14,o % Quarzsand gemahlen mit einem SiO2-Gehalt #90 % 73,5 - 87,3 % Quarzsand o - 4 mm und 13,0 - 18,0 % Wasser herzustellen. Nach diesem bekannten Verfahren wird zuerst der Branntkalk in Kugelmühlen fein gemahlen. Parallel dazu wird in anderen Mahlwerkes der vorgetrocknete oder naturfeuchte Quarzsandanteil gemahlen. Anschließend werden diese gemahlenen Ausgangsrohstoffe unter Zugabe eines Teiles des Bnmachwassers gemischt. Nach einer Variante des bekannten Verfahrens können Branntkalk und Quarzsand auoh erst gemischt und dann gemeinsam gemahlen werden.It is named, building material mixtures for dense silicate concrete from 6, o - 12.5 X quicklime ~ with a CaO content of - 80% 6.7 - 14.0% quartz sand ground with an SiO2 content of # 90% 73.5 - 87.3% quartz sand o - 4 mm and 13.0 - 18.0% water to manufacture. According to this known method, the quicklime is first placed in ball mills finely ground. At the same time, the pre-dried or naturally moist quartz sand fraction ground. These are then ground raw materials mixed with the addition of part of the brewing water. According to a variant of the well-known Method, quicklime and quartz sand can also be mixed first and then together be ground.
In Löschsilos oder Reaktoren erfolgt dann ohargenweise oder kontinuierlich ein Teilablöschen des Branntkalkes bis auf etwa 80 % Ealkhydrat. Erst danach wird in einem zweiten Mischvorgang der ungemahlene Quarzsand und das restliche Asmachwasser zugegeben und eine Baustoffmischung steifer Konsistenz hergestellt.In extinguishing silos or reactors, this is done in batches or continuously a partial extinguishing of the quicklime down to about 80% Ealkhydrat. Only after that will In a second mixing process, the unground quartz sand and the remaining Asmach water added and a building material mixture of a stiff consistency is produced.
Diese Baustoffmischung wird in üblicher Weise in Formen eingebracht, durch Vibration verdichtet und anschließend im Autoklaven gehärtet.This building material mixture is introduced in the usual way in molds, compacted by vibration and then hardened in the autoclave.
Dieses bekannte Verfahren besitzt den Nachteil, daß aus den Ausgangsrohstoffen Branntkalk und Quarzsand, gegebenenfalle unter Zusätzen von Rohgipsgestein, erst im Betonwerk ein Bindemittel hergestellt wird. Wenn dieses Bindemittel konstante Eigenschaften aufweisen soll, dürfen sich die Ausgangsr@hstoffe nur in einem eng begrenzten Toleranzbereich verändern0 Die Bindemitteleigenschaften werden dabei sowohl duroh die Körnungszusammensetzung des gemahlenen Quarzsandes als auch in besonderem Maße durch die Qualitätsschwankungen des Branntkalkes hinsichtlich seiner Feinheit, seines Brenngrades und seines ßblöschverhaltens bestimmt. Eine weitere Beeinflussung der Bindemitteleigensohaften erfolgt dadurch, daß dem Branntkalk und dem Quarzsand vor oder während dem Mahlprozeß eine bestimmte Wassermenge zugeführt werden muß, um ein Teilablöschen des Branntkalkes zu erreichen. Die für den gewtlnsohten oder erforderlichen blösohgrad notwendige Wassermenge läßt sich aber nicht konstant halten, weil die Eigenschaften des Branntkalkes unterschiedlich sind und der Verlust durch Verdampfen des Wassers, der bis zu 40 * betragen kann, nicht kontrollierbar ist.This known method has the disadvantage that from the starting raw materials Quicklime and quartz sand, possibly with the addition of raw gypsum, first a binding agent is produced in the concrete plant. If this binder is constant Should have properties, the starting raw materials may only be closely related Change limited tolerance range 0 The binder properties are thereby both duroh the grain composition of the ground quartz sand and in especially due to the fluctuations in the quality of the quicklime in terms of its Fineness, its degree of burning and its ßblöschverbarkeit determined. Another The binder properties are influenced by the fact that the quicklime and a certain amount of water is supplied to the quartz sand before or during the grinding process must be in order to achieve a partial extinguishing of the quicklime. The one for the chosen one or the required amount of water, however, cannot be constant hold because the properties of quicklime are different and the loss not controllable by evaporation of the water, which can be up to 40 * is.
Das Ablöschverhalten ist dabei ein nicht naohträglioh beeinflußbarer Unsicherheitsfaktor im Produktionsprozeß.The quenching behavior cannot be influenced further Uncertainty factor in the production process.
Die untersohiedliohe Korngröße des Kaltes führt zu unterschiedliohen Ablöschzeiten und -temperaturen. Außerdem löscht stets das feinere und weiohere Korn zuerst ab und der erforderliohe Restanteil ungelösohten Branntkalkes besteht nur nooh aus dem schwer löschbaren Uberbrand und den nicht vollständig hydratisierten Grobkornanteilen, der auoh in den weiteren Verfahrensstufen nicht regelmäßig ablöscht und zu Qualitätsschwankungen und fertigungætechnischen Schwierigkeiten führt. Insbesondere kann dadurch ein Nachtreiben während des Autoklavprozesses auftreten und Gefügerisse verursachen.The different grain size of the cold leads to different Quenching times and temperatures. In addition, the finer and finer one always erases Grain first and the required residual amount of undissolved quicklime exists only nooh from the hard to extinguish overburn and the not fully hydrated Coarse grain proportions, which are also not regularly in the further process stages extinguishes and leads to quality fluctuations and manufacturing difficulties. In particular This can result in subsequent rubbing during the autoclave process and structural cracks cause.
Die Qualität des Bindemittels ist damit erst nach dem teilweisen Lösoh- und Mahlprozeß feststellbar. Qualitätsschwankungen des Branntkalkes, die bei diesem Produkt durch die Herstellungstechnologie unvermeidlich sind, können nicht mehr rEokwirkend ausgeglichen, sondern nur noch dadurch die Veränderung der Anteile von Bindemittel und Zuschlagstoff im Mischprozeß berucksichtigt werden.The quality of the binding agent is therefore only after the partial dissolving and grinding process detectable. Fluctuations in the quality of the quicklime that occur with this Product inevitable due to manufacturing technology can no longer rEok-effectively balanced, but only thereby the change in the proportions of Binder and aggregate are taken into account in the mixing process.
Eurzfristige Änderungen der Bindemittelrezeptur entsprechend den Qualitäts- ünd Fertigungsbedingungen sind daher nicht möglich.Current changes to the binder formulation in accordance with the quality ünd manufacturing conditions are therefore not possible.
Die erforderliche steife Konsistenz des Frisohbetons, der mager ist und keine bindigen Eigenschaften aufweist, erschwert das weitere Verarbeiten und Verdichten. Beim Füllen der Formen ist wegen der großen Unterschiede zwischen der Sohtlttdiohte des Frisohbetons und der angestrebten Rohdichte eine Überschüttung notwendig, die ein naohträgliohes Abfräsen und Nachbearbeiten der Oberfläche erfordert. Außerdem sind hohe Rttttelenergien und die Verwendung von Auflastplatten erforderlich, um eine einwandfreie Verdiohtung zu erreichten.The required stiff consistency of the Frisoh concrete, which is lean and has no binding properties, complicates further processing and Compress. When filling the forms is because of the big differences between the Sohtlttdiohte of the Frisohbeton and the desired bulk density an overfill necessary, which requires subsequent milling and reworking of the surface. In addition, high vibration energies and the use of load plates are required, to achieve a perfect digestion.
Das bekannte Verfahren gewährleistet damit im Prozeß der AuSbereitung, Dosierung und Mischung der Ausgangsr@hstoffe bei einer industriellen Produktion keine exakte Einhaltung vorgegebener Qualitätsparameter, führt zu Komplikationen in der Beherrschung der stofflichen Prozesse und erfordert einen hohen maschinentechnisohen Aufwand fUr die Formgebung und Verdichtung. Bei allen vorgenannten Prozeßstufen müssen große Aufwendungen für den Arbeits- und Gesundheitssohutg der Werktäti6en in Form von Entstaubungsanlagen und Lärmschutzeinriohtungen getroffen werden, um eine Silikosegefährdung und Gehörschäden auszuschließen.The well-known procedure ensures that in the preparation process, Dosing and mixing of the starting raw materials in an industrial production Failure to adhere to the specified quality parameters exactly, leads to complications in the mastery of material processes and requires a high level of machine technology Effort for shaping and compression. In all of the above process stages must have large expenditures for the occupational health and safety of the workers in the form of dust collectors and noise protection devices to exclude a risk of silicosis and hearing damage.
Der Zweck der Erfindung ist es, unter Vermeidung der angeführten Nachteile das Verfahren zur Herstellung von Baustoffmischungen für dichten Silikatbeton so zu verbessern, daß der industrielle Produktionsprozeß sicherer beherrscht werden kann, der Materialverbrauch und die Selbstkosten der Baustoffmischung gesenkt, der Grundmittel- und Arbeitsseitaufwand bei der Herstellung und weiteren Verarbeitung der Baustoffmisohung verringert und der Arbeits-und Gesundheitsschutz erhöht wird.The purpose of the invention is to avoid the disadvantages mentioned the process for the production of building material mixtures for dense silicate concrete so to improve that the industrial production process can be controlled more safely can reduce the material consumption and the cost of the building material mixture Basic resources and labor time in production and further processing the mix of building materials is reduced and occupational health and safety is increased.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Baustoffmischungen für dichten Silikatbeton zu entwickeln, das unter Vermeidung der fertigungstechnischen Schwierigkeiten des Einsatzes eines im Betonwerk aus Branntkalk hergestellten nichtstandardisierten Bindemittels eine einwandfreie Steuerung und Kontrolle vorgegebener Mischrezepturen und damit eine gleichbleibende Betonqualität ermöglicht, den fertigungsteohnologisohen Aufwand der Aufbereitung, Dosierung und Mischung der Ausgangsrohstoffe vereinfacht und eine bessere Verarbeitbarkeit der Baustoffmischung in den nachfolgenden Fertigungsprozessen gewihrleistet.The invention is based on the object of a method for production of building material mixtures for dense silicate concrete, avoiding this the manufacturing difficulties of using a quicklime in a concrete plant non-standard binders produced a perfect control and Control of specified mixing recipes and thus consistent concrete quality enables the production-related effort of processing, dosing and Mixing of the starting raw materials simplified and a better processability of the Mixing of building materials guaranteed in the subsequent manufacturing processes.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß wie folgt gelöst: Duroh die gleichzeitige Zugabe und Mischung von Kalkhydrat, Zement und/oder Branntkalk, Sandschlamm aus gemahlenem Quarzsand und Wasser; Anhydritt Quarzsand und Wasser vorzugsweise folgender Zusammensetzung 4,0 - 8,5 X Xalkhydrat Ca (OH)2 1,5 - 4,5 % Zement und/oder Branntkalk CaO 0,5 - 2,0 % Anhydrit CaSO4 . o,5 H2O 6,7 -37,5 % Quarzsand gemahlen mit einem SiO2-Gehalt - 9o % 47,5 -87,3 X Quarzsand o-4 mm und 13,o -22,0 * Wasser in einem Mischprozeß wird eine Baustoffmischung plastischer bis fließfähiger Konsistenz hergestellt.This object is achieved according to the invention as follows: Duroh the simultaneous Addition and mixing of hydrated lime, cement and / or quicklime, sand sludge ground quartz sand and water; Anhydride quartz sand and water preferably the following Composition 4.0 - 8.5 X Xalkhydrate Ca (OH) 2 1.5 - 4.5% cement and / or quicklime CaO 0.5 - 2.0% anhydrite CaSO4. 0.5 H2O 6.7 -37.5% quartz sand ground with a SiO2 content - 9o% 47.5 -87.3 X quartz sand o-4 mm and 13, o -22.0 * water in a mixing process results in a building material mixture of plastic to flowable consistency manufactured.
Die Zuführung der Mischungsbestandteile erfolgt chargenweise und/oder kontinuierlich.The components of the mixture are fed in batches and / or continually.
Der Anhydritanteil kann dem Sandschlamm bereits im Mahlprozeß zugeführt und gemeinsam mit diesem naß. gemahlen werden. Der Baustoffmischung können plastifizierende und/oder luftporenbildende Zusatzmittel zugegeben werden.The anhydrite content can already be added to the sand sludge during the grinding process and wet together with this. be ground. The building material mix can be plasticizing and / or air-entraining additives are added.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Baustoffmisohung besteht in der durch die Vermeidung der Qualitätsschwankungen beim Ablöschprozeß des Branntkalkes und den Einsatz- von Kalkhydrat als standardisiertem Bindemittel erreichbaren Qualitätsstabilisierung des Frisohbetons mit der damit verbundenen Einsparung von Material sowie den dadurch möglichen technologischen Vereinfachungen bei der Aufbereitung, Dosierung und Mischung der Ausgangsrohstoffe und der Rezepturtiberwachung.The advantage of the building material mixture according to the invention consists in the by avoiding the quality fluctuations during the slaking process of the quicklime and the use of hydrated lime as a standardized binder to achieve quality stabilization the Frisohbetons with the associated saving of material and the resulting possible technological simplifications in preparation, dosing and mixing the starting raw materials and the recipe monitoring.
Der höhere Wasseranteil und der Zusatz von Anhydrit ergeben eine plastisohe Konsistenz der Baustoffmißohung, die damit ohne die Gefahr von Sedimentationen des Sandes oder von Schichtenbildungen im Bauelement eine bessere Verarbeitung in den nachfolgenden Fertigungsprozessen ermöglicht und eine höhere Verdichtungswilligkeit aufweist. Dieser höhere Wasseranteil wird naoh der Formgebung des Frischbetons dadurch reduziert, daß im beigemischten Zement und/oder Branntkalk Hydratationsvorgänge ablaufen und damit ein Teil des Wassers chemisch gebunden wird. Auf diese Weise wird eine Nachverdampfung niohtgebundeneL Wassers weitgehend eingeschränkt, so daß trotz der plastischeren Mischung Risse am gehärteten Element in weit geringerem Maße als bei Baustoffmis¢hungen nach dem bekannten Verfahren auftreten können. Der Zement- und/oder Branntkalkanteil bewirkt neben dem Anhydrit ebenfalls eine Verbesserung der bindigen Eigenschaften der Baustoffmischung, die gesdhmeidig und beweglich wird und eine einwandfreie UmhUllung der Stahleinlagen ermöglicht.The higher water content and the addition of anhydrite result in a plastic Consistency of the building material mismatch, which means that there is no risk of sedimentation of the Sand or stratification in the component a better processing in the enables subsequent production processes and a greater willingness to compress having. This higher water content is similar to the shape of the fresh concrete reduces that hydration processes in the admixed cement and / or quicklime run off and thus part of the water is chemically bound. In this way re-evaporation of non-bound water is largely restricted, so that Despite the more plastic mixture, cracks on the hardened element are far less severe Dimensions than can occur in the case of building material mixes according to the known process. Of the In addition to the anhydrite, the proportion of cement and / or quicklime also leads to an improvement the cohesive properties of the building material mix, which becomes smooth and flexible and a flawless encasing of the steel inserts enables.
Durch einen solchen Zementanteil werden außerdem die Festigkeitseigenschaften und der Frostwiderstand des Baustoffes verbessert.Such a cement content also increases the strength properties and the frost resistance of the building material is improved.
Die Zugabe von plastifizierenden und/oder luftporenbildenden Mitteln ermöglicht eine Senkung des Wasseranteils der Mischung ohne Beeinträchtigung der Verarbeitbarkeit und verringert zugleich den Kapillarporenraum. Die Verringerung des Kapillarporenraumes ist bei wässrigen, dichten, im Autoklav gehärteten Baustoffsystemen besonders wichtig, weil infolge der auftretenden Dampfdruckuntersohiede während des Abkühlens hohe Kapillarkräfte auftreten, die eine Rissebildung verursachen können. Die eingeführten Luftporen stabilisieren dabei nicht nur die frische Baustoffmischung, sondern wirken, vorzugsweise im Zusammenhang mit einer Evakuierung des Autoklaven vor dem Autoklavisierungsprozeß, als Puffer für den Ausgleich der Druckunterschiede im Baustoffsystem.The addition of plasticizing and / or air-entraining agents allows the water content of the mixture to be reduced without affecting the Processability and at the same time reduces the capillary pore space. The reduction of the capillary pore space is in the case of aqueous, leak-proof building material systems hardened in the autoclave especially important because as a result of the vapor pressure differences occurring during high capillary forces occur during cooling, which can cause cracks to form. The introduced air pores not only stabilize the fresh building material mix, but act, preferably in connection with an evacuation of the autoclave before the autoclaving process, as a buffer to compensate for the pressure differences in the building material system.
Die Erfindung soll naohstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention is to be described in more detail using an exemplary embodiment explained.
Eine Baustoffmisohung fUr dichten Silikatbeton wird hergestellt aus 6,5 * Kalkhydrat Ca(OH)2 2,5 % Zement 1,o % Anhydrit CaSO4 . o,5 H20 18;0 * Quarzsand gemahlen 72,o * Quarzsand 0-4 mm und 18;0 % Wasser sowie einem Zusat& plastifizierender und/oder luftporenbildender Mittel in handelsüblicher Dosierung. Die Angabe der Anteile erfolgt in Volumen-Prozent; der Anteil des Wassers ist auf die gesamte Feststoffmenge bezogen. Zuerst werden die Anteile von 18,o % zu Quarzsand und 1,o % Anhydrit unter Zugabe eines Teiles des Wassers im Naßmahlverfahren zu einem Sandschlamm vermahlen. Die Anwendung des Naßmahlverfahrens schließt eine Silikosegefährdung fUr die Beschäftigten aus.A building material mixture for dense silicate concrete is made from 6.5 * hydrated lime Ca (OH) 2 2.5% cement 1, o% anhydrite CaSO4. 0.5 H20 18; 0 * quartz sand ground 72, o * quartz sand 0-4 mm and 18; 0% water as well as an additive & plasticizing agent and / or air-entraining agents in commercial doses. Specifying the Shares are given in percent by volume; the proportion of water is based on the total amount of solids based. First, the proportions of 18, o% to quartz sand and 1, o % Anhydrite with addition of part of the water in the wet grinding process to a sand sludge grind. The use of the wet milling process eliminates the risk of silicosis for the employees.
Dieser Sandschlamm ist unbegrenzt lagerfähig; seine Herstellung kann außerhalb und unabhängig vom eigentliohen Produktionsprozeß erfolgen.This sand sludge can be stored indefinitely; its manufacture can take place outside and independently of the actual production process.
Mit geeigneten und gebräuchlichen Dosiereinrichtungen werden nun die Anteile der einzelnen Mischungsbestandteile, Ealkhydrat, Zement, Sandschlamm, Quarzsand, Wasser und Zusatzmittel, dosiert und dem Mischprozeß zugeführt.With suitable and customary metering devices, the Proportions of the individual mixture components, Ealkhydrat, cement, sand sludge, quartz sand, Water and additives, dosed and fed to the mixing process.
Diese Zuführung erfolgt entsprechend der Art des Mischers chargenweise oder kontinuierlich. Nach dem Mischprozeß kann die Baustoffmisohung ohne Zwischenlagerungs- hder Silierprozesse sofort der Formgebung zugeführt und in üblicher Weise weiter verarbeitet werden.This feed is carried out in batches, depending on the type of mixer or continuously. After the mixing process, the building material can be mixed without intermediate storage The ensiling process is immediately fed to the shaping process and continues in the usual way are processed.
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