DE2447071A1 - Hydraulischer fruehfester zement - Google Patents
Hydraulischer fruehfester zementInfo
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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Description
DR. MClLLER-BORt d:pl.-:ng. GROENINCa CIPL.-CHEM. DR. DEUFEL
DIPL.-CHfcM. ürt. SCHÖN DIPu.-PHVS. HERTEL
PATENTANWÄLTE 9 A. A 7 Π 7 1
- 2. Okt. 197%
D/S/Gl - A 2394
THE ASSOCIATED PORTLAlTD CEMENT MMnTi1ACTlJRERS JjIMBJED,
London/Grossbritannien
Hydraulischer frühfester Zement
Die Erfindung "betrifft Zemente, die schnell fest werden, d.h..
Zemente, die nach einem Vermischen mit Wasser sich schnell verfestigen und in steuerbarer V/eise aushärten, -wobei bemerkenswerte
Frühfestigkeiten entwickelt werden.
Es ist bekannt, dass übliche Portlandzemente nach einem Vermischen
mit Wasser zwar letztlich hohe Festigkeiten entwickeln, anfänglich jedoch im Vergleich zu einigen anderen zementarti—
gen Materialien langsam aushärten, sodaß die Frühfestigkeit
sowie die Geschwindigkeit der Festigkeitsentwicklung während
dieser Aushärtungsperiode schlecht sind. Für einige Anwendungszwecke, beispielsweise dann, wenn eine Bewegung von Formungen oder ein Transport von Formen in einer kurzen Zeit
wesentlich ist, oder dann, wenn früh mechanische Beanspruchungen einwirken müssen, v/ie beispielsweise beim Ausbessern von
Strassen sowie Start- und Landebahnen, wäre die Verfügbarkeit
eines Zements mit vielen Eigenschaften eines Portlandzements,
der jedoch schnell und in steuerbarer Weise aushärtet, von
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erheblichem Vorteil. Obwohl die Geschwindigkeit der Aushärtung
sowie der Festigkeitsentwicklung von Portlandzement durch die
Zugabe eines Monokalziumaluminat (CA)-Zements und/oder durch
Beschleuniger erhöht und durch Erhöhung seines CUA-Gehaltes
merklich verbessert werden kann, ist es schwierig, beständige und reproduzierbare Ergebnisse nach diesen Methoden zu erzielen,
insbesondere dann, wenn das Verfahren das Pumpen einer Aufschlämmung des Zements oder eines Betons, der diesen Zement enthält,
vorsieht, oder wenn der Zement zusammen mit einem Zuschlag eingesetzt wird, der mit Substanzen verunreinigt ist
oder Substanzen enthält, die als Beschleuniger oder Heinmittel bezüglich der Aushärtung von üblichen Portlandzementen zu wirken
vermögen.
Zemente, die C12A7 zur Bewirkung schneller, jedoch reproduzierbarer
und steuerbarer Härtungszeiten enthalten, können für solche Anwendungszwecke verwendet werden, v/ie sie in der DT-PS
(Patentanmeldung P 23 41 493.9 ) beschrieben werden.
Diese Zubereitungen erfordern jedoch die Verwendung eines stark aluminiumhaltigen Materials, wie beispielsweise Bauxit,
bei der Herstellung der Rohbeschiekungszubereitung, wodurch die Kosten erhöht v/erden. Darüber hinaus ist es im allgemeinen
erforderlich, zwei- separat hergestellte Klinker miteinander zu vermählen, um die gewünschte Phasenzusammensetzung sowie die
angestrebten physikalischen Eigenschaften zu erzielen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Zementen, die
bezüglich ihrer Eigenschaften mit den in der DT-PS
(Patentanmeldung P 23 41 493.9 ) beschriebenen Zement vergleichbar
oder besser sind, bei denen jedoch nicht die Verwendung von teuren Rohmaterialien, wie Bauxit, notwendig ist, und die
in bestimmten Fällen aus einem einzigen Klinker hergestellt werden können.
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Es ist "bekannt, dass kleine Mengen an Kalzium- oder Natriumoxyd
sowie anderen Verbindungen, die als Spurenverunreinigungen in Portlandzementmassen vorliegen, in die festen Lösungen in einigen
der Klinkerphasen v/ährend des Brennens eintreten und die hydraulischen Eigenschaften dieser Phasen "beeinflussen. Es ist
ferner im Rahmen von Untersuchungen des ternären CaO- Al2Oz-
-Na2O-Systems festgestellt worden, dass dann, wenn die zugesetzten
Na?0-Mengen die Feststofflösungsgrenze des Na2O in der kubischen
CrA-Phase übersteigen, die Bildung einer ortho-rhombisehen oder
möglicherweise tetragonalen Natrium-Kalzium-Aluminat-Phase
(oder -Phasen) erfolgt (vgl. Y. Suzukawa, Zement-Kalk-Gips, 1956,·
9, 345, A.E. Moore, Nature, 1963, 199, 480, J.A. Conwicke and
D. E. Day, j. Am. Cer. Soc. 1964, 47, 654, sowie K. E. Fletcher et al,. Mag. Cone. Res. 1965, 17, ,171, M. Regourd, Brit. Cer. Soc.
Conf. Aberdeen 1973).
Die genaue Zusammensetzung dieser Verbindung wird zwar in der
Literatur noch diskutiert, es steht jedoch fest, dass die anfänglich
vorgeschlagene ternäre Verbindung NCgA* (wobei N für
Na2O, C für CaO und A für Al2O, stehen) ungenau ist, und dass
die Menge an Na2O, welche an die Stelle von CaO in der kubischen
C,A-Struktur tritt, um die ortho-rhombische Form zu bilden, in
der Gröss en Ordnung von 4,5 ί° liegt. Dies entspricht einer Verbindung
mit der Formel (C-IxNxKA, worin χ zwischen 0,06 und 0,07
liegt, was etwa NO1^A- entspricht. Die Nomenklatur "NC14A5"
wird aus Zv/eckmässigkeitsgründen im vorliegenden Falle verwendet und soll die ortho-rhombische und/oder tetragonale Natrium-Kalzium-Aluminat-Phase
(oder -Phasen), auf die vorstehend Bezug genommen worden ist, bedeuten, es ist jedoch darauf hinzuweisen,
dass die Verv/endung dieser Nomenklatur die Erfindung nicht auf
eine Phase oder auf Phasen der Zusammensetzung NC1-Ae einschränken
soll, falls weitere Untersuchungen eine andere Zusammensetzung der in Frage stehenden Phase oder Phasen ergeben.
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Die Zusammensetzung ITC^ JL,- lean« ITa2O oder Spuren an anderen
Oxyden in fester Lösung enthalten.
Zur Identifizierung der in Präge stehenden Phase wurde gefunden
und verschiedentlich auch berichtet, dass die kubische CUA-Phase Na2O in fester Lösung bis zu einem Ausmaß von ungefähr
2 Gewichts-^ aufnimmt. Das Vorliegen von grösseren Mengen an Na2O hat eine Umwandlung des C~A in NC1JL,- zur Folge. Diese
Umwandlung ist vollständig, wenn der Na?0-Gehalt ungefähr 4»5
Gewichts-^ erreicht. Eine weitere Erhöhung des Na2O-Gehaites
hat eine feste Lösung von Na2O in NC. JL,- zur Folge, bis dann,
wenn der Na2O-Gehalt ungefähr 6 Gewichts-^ erreicht, sich eine
weitere Phase bildet, die eine Abnahme des NC1 JL,--Gehaltes bewirkt.
Phasen, die mehr als 2 und weniger als 10 Gewichts-^o
Na2O enthalten, enthalten soviel NO1 Jl,-» dass sie für die erfindungsgemässen
Zwecke geeignet sind. Es ist darauf hinzuweisen, dass dann, wenn die Peststofflösungsgrenze von Na2O
in NC. JLc überschritten wird, ein weiteres Aluminiumoxydmolekül
für jedes zusätzliche Na2O-Molekül erforderlich ist, um eine
gesättigte feste Lösung aufrecht zu erhalten und ein Alkalimodifiziertes Kalziumaluminat zu bilden., das in zunehmendem
Maße reicher an Aluminiumoxyd ist, oder eine feste Lösung von Natriumaluminat. Etwas Na2O tritt auch in die feste Lösung in
der CgS-Phase ein. Diese zwei chemischen Substitutionen schliessen
eventuell zusammen die gleichzeitige Bildung von C,S aus.
Berichte über Hydratationsuntersuchungen (V.P. Byagin, Tsement
Nr. 11, 1972, 20-21) von NC14A5 oder deren festen Lösungen lassen
vermuten, dass diese Zusammensetzung eine geringere hydraulische Aktivität als reines C5A allein besitzt. Es wurde jedoch
gefunden, dass durch Verwendung von NC14Ac oder verwandten
Verbindungen, in welchen das natrium hauptsächlich oder teilweise durch andere Alkalimetalle ersetzt ist, tun einen erheb-
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lichen Anteil der hydraulischen Bestandteile eines sonst
hauptsächlich kieselsäurehaltigen Zements zur Verfügung zu stellen, gegebenenfalls zusammen mit Hemmungsmitteln und/oder
Beschleunigern, die derartig ausgewählt und bemessen werden, dass eine gewünschte Verzögerung der Aushärtung zur Eriaöglichung
einer Verarbeitung und Einbringung möglich ist, die Möglichkeit besteht, einen sich schnell verfestigenden und härtenden Zement
zu erhalten, der eine Frühfestigkeit bewirkt, wobei jedoch gleichzeitig eine Verfestigungszeit.erzielt wird, die sogar
in Gegenwart von Verunreinigungen steuerbar ist, die in bekannter
Weise eine hemmende Wirkung auf üblichen Portlandzement ausüben..
Durch die Erfindung wird ein sich früh verfestigender hydraulischer
Zement geschaffen, der aus folgenden Bestandteilen besteht: 15 bis 90 Gewichts-^, bezogen auf den Zement, einer
ortho-rhombischen oder tetragonalen Phase XC-i/Ac» welche aus
der angegebenen Verbindung NC-j/Ac besteht,, oder der entsprechenden
Phase·, in welcher die Stelle des Natriumoxyds wenigstens teilweise von wenigstens einem anderen Alkalimetalloxyd eingenommen
wird, wobei sich der Rest tiberwiegend aus Ealziumsilikaten zusammensetzt. Die Phase XC1.An kann Na0O oder anderes
14 t? 2
Alkalimetalloxyd oder Spuren an anderen Oxyden in fester Lösung enthalten. Die Verbindung CUA kann mit Alkalimetalloxyden oder
ohne derartige Oxyde oder Spuren an anderen Oxyden in fester Lösung vorliegen.
Vorzugsweise wird Kalziumsulfat in Form von natürlichen oder
synthetischen Gipsen oder löslichen Anhydriten in den Zement eingebracht, um eine optimale Festigkeitsentwicklung zu er-
zielen. Eine derartige Zugabe setzt etwas die Aushärtung
herab, weitere geringe Zugaben von Hemmungsmitteln und/oder
Beschleunigern, die eine gewünschte Verfestigungszeit bewirken,
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welche für den Zweck ausreicht, dem der Zement zugeführt werden soll, sind jedoch möglich. Diese weiteren Hemmungsmittel
sind vorzugsweise übliche organische Hemmungsmittel für Portlandzement, wie zum Beispiel Zitronensäure, Lignosulfonate
oder Borsäure, oder spezielle Hemmungsmittel, wie beispielsweise ITätriumbicarbonat oder Dinatriumhydrogenorthophosphat.
In einigen !Fällen kann während des Vermahlens eine kleine Menge Wasser zugesetzt werden, um eine hemmende Wirkung zu erzielen.
Die bevorzugten Beschleuniger können entweder der Rohbeschickung, beispielsweise als Alkalien, Vielehe als Alkalimetallsulfate
innerhalb des Klinkers während des Brennens zurückgehalten werden, oder während der Vermahlungsstufe zugesetzt werden. Sie
können ferner dem fertigen Zement zugemischt werden, wie beispielsweise Kaliumsulfat. Übliche Beschleuniger für Portlandzement
oder Vermahlungshilfsmittel, wie eine Mischung aus Triäthanolamin
und Essigsäure, können ebenfalls'verwendet v/erden.
Die Verbindung HC14Aj- oder eine verwandte Verbindung kann dem
Zement auf verschiedene Weise zugegeben v/erden. Bei der Durchführung einer Methode kann die im wesentlichen reine Verbindung
getrennt hergestellt und mit einem Portlandzement-Klinker vermählen
oder gründlich in feinteiliger Form mit einem Portlandzement vermischt werden. Eine zweite Methode sieht die Herstellung
eines an NC1 Jl,- (oder einer verwandten Verbindung) reichen
Klinkers, der arm an C,S ist, vor, welcher dann mit einem Portlandzement-Klinker vermählen oder gründlich in feinteiliger
Form mit Portlandzement vermischt wird, v/obei ein Endprodukt erhalten wird, das die gewünschte Konzentration an ITC14Ac oder
einer verwandten Verbindung aufweist. Diese Methode eignet sich dann, wenn die Gefahr besteht, dass ein Überschuss an Alkali
die Bildung von C~S in dem Klinker hemmt. Eine dritte Methode sieht die direkte Herstellung des fertigen Zements durch Brennen
von ausgewählten Rohmaterialien in Gegenwart einer entsprechenden Menge einer Alkalimetallverbindung, wie beispielsweise ITa-
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2A47071
triumcarbonat, vor, wobei der Anfangs-Al^^-Gehalt der Rohmaterialien
dazu ausreicht, eine Bildung der gewünschten Menge an
NC, .Ar- oder einer verwandten Phase während des Brennens zu er-
14 ρ
möglichen.
möglichen.
Bei der Durchführung einer jeden dieser vorgeschlagenen Methoden
wird die Verbindung NG14A5 oder eine verwandte Verbindung
in der Weise gebildet·, dass eine Mischung aus einer Aluminiumoxydquelle, gewöhnlich einem Kaolinitton, wie Kaolin, Töpferton oder feuerfestem Ton, einer Kalkquelle, wie beispielsweise
Kalk oder Kalkstein, und einer Alkaliquelle, wie Natriumcarbonat, gesintert oder geschmolzen wird. Die Menge des Alkali ist dabei derartig, dass erforderlichenfal3sVerluste infolge einer Verflüchtigung während des Brennens tolerierbar sind. Das Vorliegen von kleinen Mengen an Verunreinigungen oder Zusätzen
in den Rohmaterialien kann dann vorteilhaft sein, wenn derartige Verunreinigungen oder freiwilligen Zusätze die Vereinigung dieser Rohmaterialien fördern oder wenn sie durch Eintreten in die feste lösung in der CUS-Phase diese stabilisieren, wodurch deren Festigkeit durch Verhinderung einer Umkehrung in die γ'-Form erhöht wird'. Im Falle der Herstellung der ^O-modifizierten Verbindung CUA wurde gefunden, dass das Vorliegen einer Silikatphase sowie die Zumengung" einer kleinen Menge Eisenoxyd in die Rohmischung die Bildung dieser Verbindung begünstigt. Man nimmt an, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass ein Teil der vorliegenden Kieselsäure sowie des Eisenoxyds ebenfalls in fester Lösung in der Kalium-modifizierten Verbindung CUA vorliegen.
Es konnte ferner gezeigt werden, dass für bestimmte Verwendungszwecke des erfindungsgemässen Zements, falls keine lange andauernde Stabilität erforderlich ist, das Vorliegen merklicher Mengen an MgO toleriert werden kann, so dass in der Rohbeschickungszubereitung ein -Dolomitkalkstein eingesetzt v/erden
kann, der normalerweise von einer normalen Portlandzement-Herstellung ausgeschlossen ist. V/erden die Rohmaterialien vor dem
in der Weise gebildet·, dass eine Mischung aus einer Aluminiumoxydquelle, gewöhnlich einem Kaolinitton, wie Kaolin, Töpferton oder feuerfestem Ton, einer Kalkquelle, wie beispielsweise
Kalk oder Kalkstein, und einer Alkaliquelle, wie Natriumcarbonat, gesintert oder geschmolzen wird. Die Menge des Alkali ist dabei derartig, dass erforderlichenfal3sVerluste infolge einer Verflüchtigung während des Brennens tolerierbar sind. Das Vorliegen von kleinen Mengen an Verunreinigungen oder Zusätzen
in den Rohmaterialien kann dann vorteilhaft sein, wenn derartige Verunreinigungen oder freiwilligen Zusätze die Vereinigung dieser Rohmaterialien fördern oder wenn sie durch Eintreten in die feste lösung in der CUS-Phase diese stabilisieren, wodurch deren Festigkeit durch Verhinderung einer Umkehrung in die γ'-Form erhöht wird'. Im Falle der Herstellung der ^O-modifizierten Verbindung CUA wurde gefunden, dass das Vorliegen einer Silikatphase sowie die Zumengung" einer kleinen Menge Eisenoxyd in die Rohmischung die Bildung dieser Verbindung begünstigt. Man nimmt an, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass ein Teil der vorliegenden Kieselsäure sowie des Eisenoxyds ebenfalls in fester Lösung in der Kalium-modifizierten Verbindung CUA vorliegen.
Es konnte ferner gezeigt werden, dass für bestimmte Verwendungszwecke des erfindungsgemässen Zements, falls keine lange andauernde Stabilität erforderlich ist, das Vorliegen merklicher Mengen an MgO toleriert werden kann, so dass in der Rohbeschickungszubereitung ein -Dolomitkalkstein eingesetzt v/erden
kann, der normalerweise von einer normalen Portlandzement-Herstellung ausgeschlossen ist. V/erden die Rohmaterialien vor dem
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Brennen zu Knoten verarbeitet, dann kann es notwendig sein, eine Alkaliquelle zu verwenden, die im wesentlichen in
Wasser unlöslich ist. Dies verhindert die Bildung einer heterogenen Verteilung des Alkali in den Knoten während des Trocknens
infolge von löslichem Material, das sich in den äusseren Schichten der Knoten anzureichern versucht. Bei üblichen Zementherstellungsverfahren,
bei deren Ausführung die Materialien vor der Zufuhr in den Ofen nicht zu Klumpen verarbeitet werden,
kann diese zusätzliche Stufe entfallen.
Beim Brennen der vorstehend diskutierten Mischung auf einer Temperatur, die in typischer Weise zwischen 1350 und 14-500C
liegt, zur Erzielung eines zufriedenstellenden Vereinigungsgrades sowie beim Abkühlen mit einer Geschwindigkeit, die dazu
ausreicht, eine Kristallisation zu ermöglichen, wird ein Klinker erhalten, in welchem das Vorliegen von NC1^A5 oder· einer verwandten
Verbindung durch Röntgenbeugung bestätigt v/erden kann.
Die restlichen Phasen bestehen aus Trikalziumsilikat C5S und
Dikalziumsilikat CpS, wobei ein Kalziumaluminoferrit, Magnesia,
Alkalisulfate sowie das doppelte Sulfat 2CaSO^K2SO. und möglicherweise
andere kubische C,A- oder C ^-^-Verbindungen mit
oder ohne Alkalimetal^Loxyden in fester Lösung in kleineren Mengen vorliegen. Im allgemeinen wird der Klinker bis zu einem
Gehalt an freiem Kalk zwischen 1 und 5 # gebrannt, unter der
Voraussetzung, dass die erforderlichen Phasen gebildet werden, kann auch ein härteres Brennen bis zu geringeren Gehalten an
freiem Kalk toleriert werden, ohne dass dabei die physikalischen Eigenschaften verloren gehen. Durch Vermählen des Klinkers mit
Portlandzement kann der Gehalt an CUS-Verbindung sowie Alkalimodifizierter
C^A-Verbindung in dem Endprodukt eingestellt werden, um die gewünschten Pestigkeitseigenschaften zu erzielen.
Je höher der NO^A5-Gehalt und je niedriger der C5S-Gehalt sind,
desto» höher ist im allgemeinen die Frühfestigkeit, desto niedriger
ist jedoch die Endfestigkeit.
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Die Menge an Kalziumsulfat, ausgedrückt als SO,, welche dem
Zement zugesetzt wird, um die optimale Festigkeitsentwicklung zu erzielen, liegt in typischer Weise zwischen 0 und 15 # und
vorzugsweise zwischen 2 und 8 5». Es wurde jedoch gefunden, dass im Falle von Zubereitungen, die mehr oder weniger Na2O als die
Menge enthalten, die zur .Bildung von NC-.A,- erforderlich ist,
der bevorzugte S0~-Bexeich oft enger ist. Durch Erhöhung des CaSO.-Oehaites* in dem Zement, und zwar entv/eder als Hatür- oder
Synthesegips, löslicher Anhydrit, Halbhydrat oder eine Mischung davon, kann die Verfestigungszeit verlängert werden.
Das Endprodukt wird normalerweise Ms zu einer Oberfläche zwisehen
225 und 600 m /kg gemäss dem Luftpermeabilitätstest gemäss
BSS.12 (1971) vermählen. Grössere Oberflächen neigen zu
einer Verkürzung der anfänglichen Verfestigungszeit und zu einer
Erhöhung der Frühfestigkeitsentwicklung. Eine weitere Steuerung,
der Verfestigungszeiten ist durch die Einmengung eines Hemmungsmittels
in das Endprodukt möglich, wobei entweder organische Hemmungsmittel in Frage kommen, in typischer Weise Zitronensäure
oder andere organische Hydroxysäuren, oder anorganische Hemmungsmittel, wie zum Beispiel Borsäure, Hatriumbicarbonat oder Dinatriumhydrogenorthophosphat.
Diese Verbindungen können mit dem Klinker vermählen werden oder in einigen Fällen in den fertigen
Zement vor der Verschickung an einen Verbraucher eingemischt werden. Sie können ferner getrennt dem Verbraucher zugestellt werden,
der sie während des Vermischens zusetzt, um die Verfestigungszeit
und die Härtungsgeschwindigkeit dem Bedarf entsprechend einzustellen.
Die erfindungsgemässen Zemente können in üblicher Weise eingesetzt
werden, wobei Zuschlagsstoffe mit guter Qualität verwendet werden. Es kommen Anwendungszwecke in Präge, "bei denen eine kurze
anfängliche Verfestigungszeit und eine hohe Bndfestigkeit erwünscht
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sind. Der Zement eignet sich aueh als Bindemittel zur Herstellung
von faserverstärkten Verbundstoffen, als Bindemittel für
leichte Zuschlagestoffe sowie als Bindemittel bei der Agglomerierung
von Erzen sowie Giessereisanden. Die erfindungsgemässen
Zemente lassen sich insbesondere auch zum Verbinden von Materialien aus'Kohlebetten verwenden, und zwar auch dann, wenn diese
Materialien mit Kohle verunreinigt sind oder aus Kohle bestehen. Die organischen Bestandteile derselben üben nämlich eine beträchtliche,
jedoch unvorhersehbare Wirkung auf das Verhalten von einigen anderen bekannten schnell härtenden Zementen aus.
Die Herstellung sowie die Verwendung der erfindungsgeraässen
Zemente wird durch die folgenden Beispiele erläutert. Alle Prozent- und Teilangaben beziehen sich auf das Gewicht.
Ein Klinker, der reich an einer Alkali-modifizierten G^A-Verbindung
ist, wird wie folgt hergestellt:
Um eine heterogene Verteilung des löslichen liatriumcax^bonats
während des Trocknens der vorfabrizierten Rohmaterial-Pellets zu verhindern, wird eine Quelle aus einem weitgehend unlöslichen
Na2O in der Weise hergestellt, dass ein Kaolin, dessen hauptsächliche
Bestandteile aus 48,2 $ SiO2, 36,0 # Al3O5, 1,1 # Fe2O
und 0,1 $ öao bestehen, mit einer feinteiligen Kieselsäure
(89,1 i> SiO2) und Natriumcarbonat vermischt wird, wobei die
Vermischung in den ungefähren Mengen (Trockenbasis) von 55 i>
Ton, 22 # Kieselsäure und 23 # natriumcarbonat erfolgt. Die
Mischung wird in einem ölbeheizten Ofen bei einer Temperatur von· 1000°0 während einer Zeitspanne von ungefähr 5 Minuten ·
gesintert, wobei ein Produkt erhalten wird, das sich wie folgt
zusammensetzt:
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SiO2 56,0
O3 21,0
2O5 0,6■
CaO 0,2
O (wasserlöslich) . 5,5
Ha2O (wasserunlöslich) 10,7 i°
Dieses Alkalifritten-Produkt wird in einer Kugelmühle bis zu
einem Rest von 10 $ auf einem B.S. 90 pm-Sieh vermählen. Die
auf diese V/eise erzeugte ifepO-Quelle wird unter Bildung einer
Rohbeschickung mit dem vorstehend angegebenen Kaolin sowie mit Kreide vermischt, die sich wie folgt zusammensetzt:
SiO2 1,2 ^
O3 0,2 1°
^O3 ' 0,1 56 I
CaO 54,7 # j
MgO 0,3 i>
L.0,1 0,4 fo
CO2 42,6 i°
S0„ ■ . 0,09
K9O 0,04 % !
0 . 0,06
O3 0,04
P2O5 0,06
TiO9 . 0,01
Das Vermischen erfolgt in den ungefähren Mengenverhältnissen (Trockenbasis) von 75,7 # Kreide, 17,1 fi Kaolin und 7,2 <f° Na2O-Quelle.
Diese Mengenverhältnisse sind derartig, dass ein etwa 15 ?° betragender Verlust an Na3O während des Brennens toleriert
werden kann. Die Rohbeschickung wird in einem mit öl beheizten
Ofen bei einer Temperatur von ungefähr 142O0C gesintert, wobei
ein Gehalt an freiem Kalk von 1,3 % erzielt wird. Dieser Gehalt
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wird nach der Heissäthylenglykol-Extraktionsmethode ermittelt.
Der fertige Klinker setzt sich, v/ie folgt zusammen:
SiO2 20,5 Io
Al2O5 12,0 ί?ί
Pe2O5 0,5 1°
CaO 63,7 Io MgO 0,5 Io
SO5 0,03
K2O 0,2 fo
O 1,5 #
Der Kalksättigungsfaktor gemäss BSS 12 (1971) dieses Klinkers
"beträgt 0,883, das Kieselsäure verhältnis (S/A+F) 1,64 und das
Alurainiumoxydverhältnis (A/P) 24,0. Die potentielle Phase die
ses Klinkers, berechnet anhand ihrer Oxydanalyse, wobei angenommen wird, dass das ganze Na2O mit der Kalziumaluminatphase
unter Bildung einer festen NCj JLc/NagO-Lösung reagiert hat,
setzt sich wie folgt zusammen:
C5S | in fester Lösung) | 21,4 |
c2s | 38,1 | |
NC14A1: | 31,2 | |
C4AF ' | 1,5 | |
■ (mit Na2O | ||
wobei noch andere geringe Phasen vorliegen. Das Vorliegen der vorstehend angegebenen Hauptphasen lässt sich durch Eöntgenbeugungsmethoden
bestätigen. Es wird ein Zement in der Weise hergestellt, dass dieser Klinker mit Gips und Zitronensäure
bis zu einer Oberfläche von 468 m /kg, gemessen nach der Luftpermeabilitätsmethode
gemäss B.S.S. 12 (1971) vermählen wird.
Die Menge des zugesetzten Gipses ist derartig, dass ein Gesamt-SO5-Gehalt
erzielt wird, der sowohl auf den zugesetzten Gips
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als auch auf den Gips in dem Klinker zurückgeht und 2,5 $ beträgt,
wie durch eine Analyse ermittelt wird, während die Menge der zugesetzten Zitronensäure 1,5 f° beträgt.
Der Zement von Beispiel 1 wird auf seine Verfestigungszeit
gemäss B.S.S. 12 (1971) untersucht, wobei eine Zeitspanne bis
zuranfanglichen Verfestigung (Prozent Konsistenz Wasser 30,3 £
von 14 Minuten und eine Zeitspanne bis zurendgültigen Verfesti
gung (Prozent Konsistenz l/asser 30,3 $) von 20 Minuten ermittelt
wird.
Die Pumpfähigkeitszeit einer Paste mit einem Wasser/Zement-Verhältnis
von 0,5 beträgt 10 Minuten.
Ein Beton zur Durchführung von Druclcfestigkeitstests wird
aus 1 Teil Zement, 2,5 Teilen Mount Sorrel-Granit, 3,5 Teilen Curtis-Sand und 0,6 Teilen Wasser hergestellt. Die Testergebnisse
der Druclcfestigkeitstests von 100 mm-Betonwürfeln sind
wie folgt:
Nach 1 Stunde 4 kg/cm '
2 Stunden 54 . " 4 Stunden 60 » 8 Stunden 64 "
24 Stunden , 76 » ...--
3 Tagen 107 " ' 7 Tagen 122 »
28 Tagen 169 »
3 Monaten 231 "
Der Zement gemäss Beispiel 1 wird als Bindemittel für einen
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Kohleschiefer verwendet, wobei die Gesamtzusaminensetzung der
Mischung 1 Teil Zement, 6 Teile trockener Schiefer sowie 2 Teile Wasser beträgt. Die Verfestigungszeit der erzeugten Aufschlämmung
beträgt ungefähr 10 Minuten. Die Druckfestigkeiten von 100 mm-Würfeln der Mischung sind wie folgt:
Nach 2 Stunden 8 kg/cm
4 Stunden 8 "
24 Stunden ' 8 "
3 Tagen 11 "
7 Tagen 17 »
28 Tagen .19 "
Der in Beispiel 1 beschriebene Zement wird ohne Zitronensäurezugabe
hergestellt und wie in den vorstehenden Beispiel beschrieben getestet, mit der Ausnahme, dass der Kohleschiefer
sowie der Zement am Anfang trocken vor dem Zusatz von Wasser vermischt werden, worauf die fertige.Mischung verformt wird.
Die ungefähre Verfestigungszeit beträgt 20 Minuten. Die Druckfestigkeiten
der Würfel sind wie folgt:
Nach 1/2 Stunde 1 kg/cm2
1 Stunde 4 "
2 Stunden 7 " 4 Stunden 8 "
24 Stunden 8 "
Der Zement von Beispiel 1 wird in der V/eise modifiziert, dass die Hälfte des beim Mahlen zugesetzten Gipses durch Kaliumsulfat
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9 | ρ kg/cm |
10 | It |
11 | It |
- 15 -
ersetzt wird. Der Gesamt-SO,-Gehalt des Zements wird wie
zuvor auf 2,5 # erhöht. Dem Zement werden 2,5 j° Zitronensäure
zugesetzt. Eine Paste, die aus dem Zement mit einem Wasser/Zement-Verhältnis von 0,5 hergestellt wird, besitzt eine Pumpfähigkeitszeit
von 10 Minuten. Wird der Zement als Bindemittel für Kohleschiefer wie in Beispiel 3 verwendet, dann "beträgt die ungefähre
Verfestigungszeit 45 Minuten. Die Druckfestigkeiten sind wie
folgt: ■ .
Nach 2 Stunden
4 Stunden
24 Stunden
Der Zement gemäss Beispiel 1 v/ird in der Weise modifiziert, dass
eine Mischung aus,0,15 $ des fertigen Zements von Triäthanolamin
und 0,07 fo des fertigen Zements von Essigsäure als Vermahlungshilfsmittel
dem Klinker und dem Gips vor dem Vermählen zugesetzt werden. 2,5 # Zitronensäure werden dem Zement zugesetzt, der
wie in dem vorangegangenen Beispiel getestet wird.
Eine Paste mit einem Wasser/Zement-Verhältnis von 0,5 "besitzt
eine Pumpfähigkeitszeit von 10 Minuten. Die ungefähre Verfestigungszeit
beträgt 45 Minuten, es v/erden folgende Druckfestigkeiten ermittelt:
Nach 2 Stunden
4 Stunden
24 Stunden
Der Zement gemäss Beispiel 1 wird mit Sand und Melassen zur Her-
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9 | ρ kg/cm |
11 | It |
13 | Il |
8 | kg/cm |
12 | ti |
22 | I! |
- 16 -
Stellung eines üblichen Giessereisandes vermischt, wobei die Zementmenge 7,8 fo beträgt. Die Druckfestigkeit von an der Luft
gehärteten Zylindern, die aus dieser Mischung hergestellt werden und eine Abmessung von 50 χ 50 mm besitzen, sind wie folgt:
Nach 3 Stunden
6 Stunden
24 Stunden
Der Zement gemäss Beispiel 1 wird als Bindemittel für vermahlenes
Eisenerz verwendet, indem eine Mischung aus 8 Teilen Eisenerz, 1 Teil Zement und 1 Teil Wasser hergestellt wird. Die Druckfestigkeiten
von an der luft gehärteten Y/urfelü, die aus dieser
Mischung hergestellt werden und Abmessungen von 25 x 25 mm besitzen,
sind wie folgt:
, Nach 2 Stunden 4 Stunden 6 Stunden
Eine Rohmaterialmischung wird wie in Beispiel 1 hergestellt. Die
Materialien werden in den folgenden Mengenverhältnissen (Trockenbasis) vermischt: 73,7 f° Kreide, 16,4 $ Kaolin, 2,1 i° Aluminiumoxyd
und 7,8 % einer Na2O-Quelle. Die Mischung wird in einem mit
öl betriebenen Ofen bei ungefähr 14200C zur Erzeugung eines Gehaltes
an freiem Kalk von 1,0 $> gesintert. Der Gehalt an freiem
Kalk wird nach der Heissäthylenglykol-Extraktionsmethode bestimmt. Der fertige Klinker setzt sich wie folgt zusammen:
7 | kg/cm |
12 | Il |
24 | Il |
509814/0924
SiO2 19,9 io
O5 14,2 io
O5 0,65
CaO 58,8 io
MgO 0,5 $
SO5 0,12 %
K9O ' o, 1 io
Ha2O 1,6 #
Er besitzt einen Kalksättigungsfaktor von 0,802, ein Kieselsäureverhältnis
von 1,34 sowie ein Aluminiumoxydverhältnis von 21,8. Die potentielle Phase, berechnet wie in Beispiel 1, setzt
sich wie folgt zusammen:
G2S 57,1
NG14A1- mit ITa2O in fester Lösung 35,0
C5A * 1,7
2,0
und zwar zusammen mit anderen geringeren Phasen. Das Vorliegen der Hauptphasen lässt sich durch Rontgenbeugungsmethoden bestätigen.
Es wird ein Zement in der V/eise hergestellt, dass dieser Klinker mit Gips und Zitronensäure bis zu einer Oberfläche von 492 m. /kg,
gemessen nach der vorstehend beschriebenen Methode, vermählen
wird. Die Menge des zugesetzten Gipses ist derart, dass ein SO^-Gehalt von 2,5 i° in dem fertigen Zement erzielt wird. Die .·
Zitronensäure wird in einer Menge von 2 io zugegeben.
Die Pumpfähigkeitszeit einer Paste mit einem Wasser/Zement-Verhältnis
von 0,5 # beträgt 10 Minuten.
509814/0924
10 | kg/cm |
10 | f! |
10 | It |
- 18 -
Wird der Zement als Bindemittel für Kohleschiefer gemäss Beispiel
3 verwendet, dann wird eine Aufschlämmungsverfestigungszeit
von ungefähr 45 Minuten ermittelt. Die Druckfestigkeiten von' 100· mm-Würfeln sind wie folgt:
. Nach 2 Stunden
4 Stunden
24 Stunden
Beispiel 10 -
Eine Rohmaterialmischung wird wie im Falle der vorhergehenden Beispiele hergestellt. Das Material wird in den folgenden unge-„fähren
Mengenverhältnissen (Trockenbasis) vermischt: 74,2 i*
Kreide, 7,5 i° Kaolin, 7,7 0P Aluminiumoxyd und 10,6 °/o einer ITa2O-Quelle.
Das Sintern erfolgt in einem mit Öl betriebenen Ofen bei einer Temperatur von ungefähr 13800C, wobei ein Gehalt an freien
Kalk von 1,5 $ ermittelt wird, und zwar naoh der vorstehend beschriebenen
Methode. Die Analyse des fertigen Klinkers liefert folgende Werte:
C.
SiO0 17,3 1ο
18,7 1° 0,5 %
CaO 58,9 Io
MgO 0,5 1ο
SO5 0,1 Io
K2O 0,3 #
Na2O 2,3 1ο
Der Kalksättigungsfaktor beträgt 0,827, ferner werden ein Kiesel
säureverhältnis von 0,90 sowie ein Aluminiumoxydverhältnis von 37,4 ermittelt. Die Analyse der potentiellen Phase, berechnet
5098U/0924
- 19 wie in den vorstehenden Beispielen, liefert folgende Werte:
CpS 49,0 $
NC14A1- (mit Na2O in fester 48,0 #
Lösung;
C.AP 1,5 $
wobei kleinere Phasen vorliegen. Das Vorliegen der Hauptphasen lässt sich durch Röntgenbeugungsmethoden bestätigen. Ein Zement
wird durch Vermählen dieses Klinkers mit Gips und Zitronensäure
bis zu einer Oberfläche von 470 m /kg, gemessen nach der vorstehend
beschriebenen Methode, hergestellt. Die Menge des zugesetzten Gipses ist derartig, dass ein SO-z-Gehalt in dem fertigen
Zement von 2,5 ^ eingestellt wird. Die Zitronensäure wird in einer Menge von 3,0 % zugegeben.
Die Pumpfähigkeitszeit einer Paste mit einem Wasser/Zement-Verhältnis
von 0,5 beträgt 12 Minuten.
Der Zement wird als Bindemittel für Kohleschiefer wie in dem vorangegangenen Beispiel verwendet. Es wird eine Aufschlämmungsverfestigungszeit
von ungefähr 45 Minuten ermittelt. Die Druckfestigkeiten von 100 mm-Würfeln sind wie folgt:
Nach 2 Stunden 11 kg/cm2
4 Stunden 11 kg/cm2
24 Stunden 11 kg/cm2
Eine Rohmaterialmischung wird wie im Falle des vorangegangenen
Beispiels hergestellt. Das Material wird in den folgenden ungefähren Mengenverhältnissen (Trockenbasis) vermischt: 74,4 5$
Kreide, 13,0 % einer Na20-Quelle und 12,6 ^ Aluminiumoxyd. Das
509814/0924
Material wird in einem mit Öl betriebenen Ofen bei ungefähr 13800C gebrannt. Es wird ein Gehalt an freiem Kalk von 1,4 i>
festgestellt, und zwar bestimmt nach der zuvor beschriebenen Methode. Der fertige Klinker setzt sich wie folgt zusammen:
SiO2 14,9 io
O3 22,9 %
^O3 0,4 io
CaO 58,3 io
MgO 0,5 io
SO3 0,1 io
K2O 0,3 io
Na2O 3,0 io
Sein Kalksättigungsfaktor beträgt 0,839, das Kieselsäureverhältnis
0,64 sowie das Aluminiumoxydverhältnis 57,2. Die Analyse der potentiellen Phase, berechnet wie in den vorangegangenen
Beispielen, liefert folgende Werte:
40,0 57,0 C4AF 1,2
NC14A5 57,0
Ferner liegen kleinere Phasen vor. Das Vorliegen der Hauptphasen wird durch Röntgenbeugungsmethoden bestätigt.
Ein Zement wird durch Vermählen dieses Klinkers mit Gips und
Zitronensäure bis zu einer Oberfläche von 450 m2/kg, gemessen
nach der vorstehend beschriebenen Methode, hergestellt. Die Menge des zugesetzten Gipses ist derartig, dass in dem ferti- '
gen.Zement ein SO3-GeImIt von 2,5 # eingestellt wird. Die
Zitronensäure wird in einer Menge von 3,5 % zugesetzt.
5098U/Ö924
Die Pumpfähigkeitszeit einer Paste mit einem Wasser/Zement-Verhältnis
von 0,5 $ beträgt 10 Minuten.
Wird der Zement als Bindemittel für Kohles chief er wie in Beispiel
3 verwendet, dann wird eine Aufschlämniungsverfestigungszeit
von ungefähr 35 Minuten ermittelt. Die Druckfestigkeiten von 10 mm-Würfeln sind wie folgt:
Nach 2 Stunden 11 kg/cm
4 Stunden 11 »
24 Stunden 11 "
Es wird ein Zement in der Weise hergestellt, dass 80 fo des gemäss
Beispiel 9 hergestellten Klinkers mit 20 $> eines Portlandzementklinkers,
Gips und Zitronensäure bis zu einer Oberfläche
von 450 m /kg, gemessen nach der vorstehend beschriebenen Methode,
vermählen werden. Der eingesetzte Portlandzement-Klinker setzt sich wie folgt zusammen:
SiO2 | 20,2 | P2O5 | 0,16 | SO3 | 1, | 0 |
Al2O3 | 5,1 | TiO | 0,11 | K2O | o, | 93 |
Fe2O3 | 4,6 | CaO | 65,0 | Na2O | o, | 37 |
Mn2O3 | 0,1 | MgO | 0,9 |
Sein Kalksättigungsfaktor beträgt 0,99, während das Kieselsäureverhältnis
zu 2,08 und das Aluminiumoxydverhältnis zu 1,11 ermittelt
wird. Der Gehalt an freiem Kalk beträgt 1,8 #. Die potentielle Phase, berechnet anhand der Oxydanalyse, setzt
sich wie folgt zusammen;
509814/0924
14,0 io 5,8 #
G2S 5,0
C5S 70,1
Die erhaltene Zusammensetzung der potentiellen Phase des ferti gen Zements, wobei nur die Klinker "berücksichtigt werden, ist
wie folgt;
C5S 14,0 io
C2S 46,7 $
C5A 2,5 * HC1 JU(mit Na2O in fester 28,0 io
lösung)
C4AF 4,4 io . ■
Freier Kalk 1,2 i»
Die Menge an zugesetztem Gips ist derartig, dass insgesamt 2,5 SO^ enthalten sind. Die zugesetzte Zitronensäuremenge beträgt
1,0 ?δ.
Die Pumpfähigkeitszeit einer Paste mit einem Wasser/Zement-Ver
hältnis von 0,5 beträgt 9 Minuten. Wird der Zement als Bindemittel für einen Kohleschiefer wie in den vorangegangenen Beispielen
verwendet, dann wird eine Aufechlämmungsverfestigungszeit
von ungefähr 15 Minuten ermittelt. Die Druckfestigkeiten von 100 mm-Vfürfeln sind wie folgt:
Nach 2 Stunden 5 kg/cm2
4 Stunden 6 kg/cm
24 Stunden 9 kg/cm
509814/0924
- 23 Beispiel 13
Ein Zement wird durch Vermählen von 30 fo des gemäss Beispiel 11
hergestellten Klinkers mit 70 fo des gemäss dem vorstehenden Beispiel eingesetzten Portlandsement-Klinkers, Gips und Zitronen-
säure bis zu einer Oberfläche von 450 m /kg, gemessen nach, der
vorstehend angegebenen Methode,, hergestellt. Die Zusammensetzung der erhaltenen potentiellen Phase des fertigen Zements ist, berücksiohtigt
man nur die Klinker, wie folgt:
CO A O 1 of
C2S 15,5 fo
C3A 4,1 fo
NC14A5 (mit Na2O in fester 17,0 fo
Lösung)
C4AP : 10,2 fo
Freier Kalk 1,7 fo
Es wird soviel Gips zugesetzt, dass insgesamt 2,8 fo SO^ in dem
Zement vorliegen. Die Menge der zugesetzten Zitronensäure beträgt
1,0 fo. ' ' ·
Die Pumpfähigkeitszeit einer Paste mit einem Wasser/Zemeut-Verhältnls
von 0,5 beträgt 9 Minuten. Wird der Zement als Bindemittel
für Kohleschiefer wie in den vorangegangenen Beispielen
eingesetzt, dann wird eine Aufschlämmungsverfestigungszeit
von ungefähr 20 Minuten ermittelt. Die Druclcf es tigkeiten von 100 mm-Würfeln sind wie folgt:
Nach 2 Stunden 3 kg/cm2
4 Stunden 6 "
24 Stunden 8 "
509814/092
Der in dem vorstehend Beispiel beschriebene Zement wird wie in
Beispiel 2 auf seine Verfestigungszeiten gemäss BSS 12 (1971)
getestet, wobei eine Anfangsverfestigungszeit (Prozent Konsistenz Wasser 35 f°) von 30 Minuten und eine Zeit bis zur fertigen Verfestigung
(Prozent Konsistenz Wasser 35$) von 40 Minuten ermittelt wird. Die Druckfestigkeiten von Betonwürfeln, hergestellt
geiaäss Beispiel 2, sind wie folgt:
Nach | 1 | Stunde | 3 | kg/cm | |
2 | Stunden | 11 | Il | ||
4 | Stunden | 15 | It | ||
24 | Stunden | 84 | It | ||
Beispiel | 15 |
Die Zusammensetzung des in Beispiel 1 beschriebenen Klinkers wird in der V/eise modifiziert, dass eine Rohmaterialmischung
in der Weise hergestellt wird, dass, bezogen auf Trockenbasis, ungefähr 70,5 i° Kreide, 17,8 ·# Kaolin, 6,8 # einer ITa2O-Quelle
sowie 5,6 i° Magnesiumoxyd vermischt werden. Die Mischung wird
in einen mit Öl beheizten Ofen bei ungefähr 13800C gesintert.
Dabei wird ein Gehalt an freiem Kalk von 0,7 i° erzeugt, wie
nach der vorstehend beschriebenen Methode ermittelt wird. Der fertige Klinker setzt sich wie folgt zusammen:
SiO2 19,6 #
O3 11,0 io
2O3 0,5'/
CaO 54,7 1° MgO 8,85 1o
SO3 0,20 io
K2O 0,40 io
Na2O 1,30 #
509814/0924
Er "besitzt einen Kalksättigungsfaktor von 0,80, ein Kieselsäureverhältnis
von 1,70 sowie ein Aluminiumoxydverhältnis von 22,0. Die Analyse der potentiellen Phase, "berechnet gemäss Beispiel 1,
ergibt folgende Werte:
CVS keine
C2S . 56,2 1°
5 28,4 ίο
4 1,5 96 .
Preier Kalk 0,7 #
Perner liegen andere unbedeutende Phasen vor. Das Vorliegen der Hauptphasen lässt sich durch Eöntgenbeugungsmethoden bestätigen.
Ein Zement wird durch Vermählen dieses Klinkers mit Gips und
Zitronensäure bis zu einer Oberfläche von 450 m /kg, gemessen nach der vorstehend beschriebenen Methode, hergestellt. Die
zugesetzte Gipsmenge ist derart, dass ein SO^-Gehalt in dem
fertigen Zement von 2,5 r> eingestellt -wird. Die Zitronensäure
wird in einer Menge von 1 fo zugesetzt.
Die Purapfähigkeit3zeit einer Paste mit einem Wasser/Zement-Verhältnis von 0,5 beträgt 10 Minuten.
Der Zement wird dann als Bindemittel für Kohleschiefer wie in
Beispiel 5 verwendet. Es wird eine Aufschlämmungsverfestigungszeit von ungefähr 1,0 Minuten ermittelt. Die Druckfestigkeiten
von 100 mm-Würfeln sind wie folgt:
Nach 2 Stunden | 7 kg/cnr |
4 Stunden | 7 " |
24 Stunden | β » |
5098U/0924
Ein Klinker, der reich an Alkali-modifizierter C~A-Verbindung ist,
.■wobei die C*A-Phase sowohl durch NanO als auch durch K0O raodifi-
2V
ziert worden ist (diese Verbindungen gehen in die feste Lösung ein), wird wie folgt hergestellt:
Ein Pottasche-Feldspat, der sich wie folgt zusammensetzt:
SiO2 65,9
O3 18,5
2O, 0,1
CaO 0,5
MgO 0,1
So5 . 0,1
K2O 11,6
ITa0O 2,9
C.
wird in einer Kugelmühle bis zu einem Rest von 10.$ auf einem
B»S. 90 um-Sieb vermählen und mit der gemäss Beispiel 1 eingesetzten
Kreide und dem geiaäss diesem Beispiel verwendeten Kaolin
sowie Eisenoxyd und Aluminiumoxyd vermischt. Das Vermischen erfolgt
1ώ den folgenden ungefähren Mengenverhältnissen (Trockenbasis)
i 74,0 $* Kreide, 14,8 $>
Pöttasohe-feldapat, 6,4 io Kaolin,
1,5 5$ Eisenoxyd und 3,3 $* Aluminiumoxyd. Diese Mengenverhältnisse
eind derartig, dass ei» EgO-Verlust während des Brennens toleriert
werden kann.
Die Hollbeschickung wird in einem Ölbeheizte« Ofen bei ungefähr
142QeC gesintert« !iabei wird ein 0en»lt an freiem Kalk von 1,4 5^»
ermittelt nach der vorstehend beschriebenen Methode, eingestellt.
Der fertige !linker ettrt βich wie folgt
5098U/0924
BAD ORlQSNAL
SIO2 21,6 % O3 -11,7 1°
2O3 2,3 £
CaO 58,3 Io
MgO . 0,5 %
SO3 0,1 #
K2O . 2,3 % ■
Ha2O 0,7 #
Der Kalksättigungsfaktor dieses Klinkers beträgt 0,767, das Kies eis äureverhältnis 1,54 und das Aliuniniumoxydverhältnis 5,09.
Die Analyse der potentiellen Phase dieses Klinkers, berechnet
aus der Oxydanalyse, wobei angenommen wird, dass das ganze Ha2O'
in die feste Lösung in der Kalziumaluminatphase eingegangen ist,
und dass eine ausreichende Menge an K2O ebenfalls in· lösung
vorliegt, um das ganze C3A zu modifizieren, ist wie folgt:
C9S 61,9 $
C-.
UC1 JU-KC Λ ,A^-Alkalif est-
14 ^ '4^ Stofflösung 27,5 Io *
C4AF 7,0
Ferner liegen andere unbedeutende Phasen vor. Das Vorliegen der vorstehenden Hauptphasen wird durch Röntgenbeugungsmethoden bestätigt.
Es v/ird keine kubische CzA-Verbindung festgestellt.
Ein Zement wird durch Vermählen dieses Klinkers mit Gips und
Zitronensäure bis zu einer Oberfläche von 470 m /kg, gemessen nach der vorstehend beschriebenen Methode, hergestellt. Es wird
soviel Gips zugesetzt, dass 2,5 % SO3 in dem Zement vorliegen.
Die eingesetzte Zitronensäuremenge beträgt 1,0 $.
Die Pumpfähigkeitszeit einer Paste mit einem Wasser/Zement-Verhältnis
von 0,5 beträgt 10 Minuten.
50981 A/0924
Bei einem Einsatz als Bindemittel für Kohleschiefer v/ie in
Beispiel 3 beträgt die Verfestigungszeit der erzeugten Aufschlämmung
ungefähr 20 Minuten. Die Druckfestigkeiten von
100 mm-Würfeln aus der Mischung sind v/ie folgt:
Nach 2 Stunden 6 kg/cm
4 Stunden 7 " 24 Stunden 8 "
*"K" bedeutet K0O
509814/0924
Claims (13)
- - 29 - " Patentansprücheζ\). Hydraulischer frühfester Zement, gekennzeichnet durch 15 bis 90 Gewichts-^, bezogen auf den Zement, einer orthorliombischen oder tetragonalen Phase XC../A1-, die NC1^A1- ■ oder die entsprechende Phase ist, in welcher die Stelle des ITatriumoxyds wenigstens teilweise von wenigstens einem anderen Alkalimetalloxyd eingenommen wird, während sich der Rest überwiegend aus Kalziumsilikaten zusammensetzt.
- 2. Zement nach Anspruch X1 dadurch gekennzeichnet, dassdie Phase XC. JU 2 bis 10 Gewichts-^, bezogen auf die Phase, Natriumoxyd enthält.
- 3. Zement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 20 bis 80 Gewichts-^ aus der Phase XC-,A1- bestehen.
- 4. Zement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,,dass 30 bis 50 Gewichts-?» aus der Phase XC1-Ae bestehen.
- 5. Zement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Magnesia Vorliegt.
- 6. Zement nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass die kubische Kalziumaluminatphase durch eine Mischung aus Ha2O und KpO modifiziert ist, wobei diese Verbindungen in die feste Lösung unter Bildung der Phase XG., ,A-eingegangen sind.
- 7. Zement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem Klinker erhältlich ist, der durch Brennen von Portlandzement-Bestandteilen mit hohem Aluminiumoxydgehalt in Gegenwart von Alkalien hergestellt wor-509814/0924den ist, wobei in dem erhaltenen Produkt die erforderliche Menge an der Phase XO... JU gebildet wird.
- 8. .Zement nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, dass er durch Vermählen eines Klinkers, der diePhase XC1-A1- enthält, mit einem Portlandzement-Klinker erhält-.14 5lieh ist.
- 9. Zement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass er durch Vermischen eines Zements, der die Phase XC. JU enthält, mit einem anderen Zement erhältlich ist.
- 10. Zement nach einem der Torhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ein lösliches Anhydrit, Halbhydrat oder Dihydrat von Kalziumsulfat zur Eitisteilung eines Gesamt-SO^-G-ehalts von nicht mehr als 15 5» in dem fertigen Zement enthält.
- 11. Zement nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass er soviel CaSO^ enthält, dass ein Gesamt-SO^-Gehalt von ungefähr 2,5 /£ in dem fertigen Zement eingestellt ist.
- 12. Zement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ein die Verfestigungszeit hemmendes Mittel enthält.
- 13. Zement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ein die Verfestigungszeit beschleunigendes Mittel enthält.5098U/0924
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BLUE CIRCLE INDUSTRIES LTD., LONDON, GB |
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8130 | Withdrawal |