DE549200C - Process for increasing the tensile and compressive strength of cement mortar or concrete - Google Patents

Description

Verfahren zur Erhöhung der Zug- und Druckfestigkeit von Zement-Mörtel oder -Beton Es ist bekannt, daß die Zug- und Druckfestigkeit von erhärtetem Zement-Mörtel und -Beton wesentlich erhöht werden kann, indem man ihn mit elementarem Schwefel tränkt, was in der Weise geschieht, daß man den Beton in durch Erwärmen auf etwa 12o° C dünnflüssig gemachten Schwefel taucht. Nach der Abkühlung soll ein derart behandelter Mörtel oder Beton Festigkeiten bis zum 5- bis 6fachen Betrage derjenigen des nicht getränkten erreichen (vgl. die Veröffentlichungen in der Zeitschrift >}Zement«, Jahrg. 1926, Nr. 41, S.771 und Jahrg. 1927, Nr. 6, S. 1o4).Method for increasing the tensile and compressive strength of cement mortar or concrete It is known that the tensile and compressive strength of hardened cement mortar and concrete can be increased significantly by soaking it with elemental sulfur, which in the way happens that the concrete is immersed in sulfur made thin by heating to about 12o ° C. After cooling, a mortar or concrete treated in this way should achieve strengths of up to 5 to 6 times that of the non-impregnated (cf. publications in the journal>} Zement «, year 1926, no. 41, p.771 and year. 1927, No. 6, p. 1o4).

Aus der angezogenen Literatur ergibt sich, daß man das Verfahren nur bei relativ kleinen Betongegenständen anwenden kann, wie Betonrohren, Eisenbahnschwellen u. dgl., während es noch nicht gelungen ist, Bauwerke erfolgreich mit Schwefel zu tränken.From the literature referenced it follows that one can only use the procedure Can be used on relatively small concrete objects, such as concrete pipes, railway sleepers and the like, while it has not yet been possible to successfully seal structures with sulfur soak.

Es wurde nun gefunden, daß es nach dem Verfahren gemäß der Erfindung möglich ist, die Festigkeit von ganzen Bauwerken oder Teilen solcher aus Zement-Mörtel und -Beton, bei denen Wasserzutritt normalerweise nicht in Frage kommt, durch Schwefeltränkung zu erhöhen. Dieses neue Verfahren gründet sich auf die experimentell festgestellte Tatsache, daß elementarer Schwefel in verflüssigtem Zustande mit abgebundenem Zement chemisch reagiert unter Bildung von Calciumpolysulfiden und Calciumthiosulfat.It has now been found that according to the method according to the invention is possible, the strength of entire structures or parts of those made of cement mortar and concrete, for which access to water is normally not an option, by means of sulfur impregnation to increase. This new method is based on the experimental one The fact that elemental sulfur is in a liquefied state with cement that has set chemically reacts to form calcium polysulphides and calcium thiosulphate.

Hierdurch wird eine wesentliche Erhöhung der Festigkeiten des Zement-Betons herbeigeführt. Geschieht die Schwefelbehandlung in bekannter Weise durch Tränkung von Beton im Schwefelbade, so füllen sich die Poren des Formlings mit Schwefel, was auf die Festigkeitserhöhung von untergeordnetem Einfluß ist; außerdem bleibt ein solches Verfahren nur auf kleine Körper beschränkt.This significantly increases the strength of the cement-concrete brought about. The sulfur treatment takes place in a known manner by impregnation of concrete in a sulfur bath, the pores of the molding fill with sulfur, what is of minor influence on the increase in strength; also remains such a procedure is only limited to small bodies.

Da es genügt, dem Zement nur so viel oder wenig mehr elementaren Schwefel zuzuführen, als der Möglichkeit der chemischen Bindung an freien Kalk des Zements entspricht, so wird nach dem Verfahren gemäß der Erfindung dieser Schwefel dem zu verarbeitenden Zement zugemischt oder zugemahlen.Since it is enough to add only so much or little more elemental sulfur to the cement than the possibility of chemical bonding to the free lime of the cement corresponds to, according to the method according to the invention, this sulfur becomes the processing cement admixed or ground.

Der Schwefel kann aber auch dem Trocken-. gemisch des Betons zugesetzt werden.The sulfur can also be added to the dry. Mixture of concrete added will.

Der mit Schwefel gemischte Zement wird in gleicher Weise zu Mörtel oder Beton verarbeitet wie gewöhnlicher (schwefelfreier) Zement; jedoch ist der Schwefelgehalt des Zements beim Ansatz einer bestimmten Mörtel- oder Betonmischung nicht als Zement zu rechnen.The cement mixed with sulfur becomes mortar in the same way or concrete processed like ordinary (sulfur-free) cement; however that is Sulfur content of the cement when preparing a certain mortar or concrete mixture not counted as cement.

Nach Erhärtung und genügender Austrocknung des Betons wird die chemische Umsetzung durch Wärmezufuhr von außen her eingeleitet und durchgeführt; dabei bedarf es lediglich einer vorübergehenden Erwärmung des Betons auf etwa i 2o° C; in kurzer Zeit ist dann die gewünschte Wirkung erreicht.After the concrete has hardened and sufficiently dried out, the chemical Implementation initiated and carried out by supplying heat from the outside; thereby needs there is only a temporary heating of the concrete to about i 2o ° C; in short Time is then achieved the desired effect.

Versuche haben gezeigt, daß die Festigkeit in dieser Weise behandelter Probestücke je nach der Art des verwendeten Zements bis zur 2,5- bis 3fachen Festigkeit der nicht mit Schwefel versetzten Körper gesteigert werden kann. Es hat sich weiter bei den Versuchen ergeben, daß .eisenreiche Zemente, z. B. Erzzement, sich durch besonders hochgradige Verfestigung auszeichnen.Experiments have shown that the strength of specimens treated in this way can be increased up to 2.5 to 3 times the strength of the non-sulfurized bodies, depending on the type of cement used. It has also been found in the experiments that .iron-rich cements, e.g. B. ore cement, are characterized by particularly high degree of solidification.

Bei Gebäuden läßt sich die Wärmebehandlung durch Anbringung gegen die Außentemperatur isolierter Wanderbandagen durchführen, welche elektrisch oder anderweitig beheizt werden.In the case of buildings, the heat treatment can be achieved by mounting against the outside temperature of insulated hiking bandages, which are electrically or otherwise heated.

Die Erfindung bezweckt' im besonderen, auch durch Verfestigung des Betons in der Zugzone von Eisenbetonbaugliedern wirtschaftliche Ersparnisse zu erzielen und die Sicherheit gegen Rißbildung in dieser Zone zu erhöhen.The invention aims' in particular, also by solidifying the Concrete in the tensile zone of reinforced concrete members to achieve economic savings and to increase the security against cracking in this zone.

Es ist eine bekannte Tatsache, daß bei den sogenannten hochwertigen Zementen die Zugfestigkeit nicht Schritt hält mit den von diesen Bindemitteln erreichten, sehr hohen Druckfestigkeiten, mit anderen Worten, daß das Verhältnis Druckfestigkeit zu Zugfestigkeit, welches bei den gewöhnlichen Zementen etwa den Wert io hat, bei den hochwertigen Zementen höhere Werte annimmt, die bis etwa 17 hinaufgehen.It is a known fact that among the so-called high quality The tensile strength of cements does not keep pace with those achieved by these binders, very high compressive strengths, in other words that the ratio compressive strength to tensile strength, which has a value of about io for common cements the high-quality cements assumes higher values, which go up to about 17.

Die Folge davon ist, daß man unter Einhaltung der nötigen Rissesicherheit des Betons in der Zugzone von Eisenbetonbaugliedern die Druckfestigkeit des Betons in der Druckzone nicht genügend ausnutzen kann. Die durch das beschriebene Verfahren erzielbare Erhöhung der Betonzugfestigkeit bietet demgegenüber die Möglichkeit entsprechend besserer Ausnutzung der Betondruckfestigkeit sowie der Ersparnis an Bewehrungseisen in der Zugzone.The consequence of this is that one can maintain the necessary crack security of the concrete in the tensile zone of reinforced concrete members the compressive strength of the concrete cannot make sufficient use of it in the pressure zone. The by the procedure described In contrast, the achievable increase in concrete tensile strength offers the possibility accordingly better utilization of the concrete compressive strength as well as the saving of reinforcing iron in the train zone.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erhöhung der Zug-und Druckfestigkeit von Zement-Mörtel oder -Beton, bei dem nach der Erhärtung Wasserzutritt normalerweise nicht in Frage kommt, durch Zusatz von Schwefel, dadurch gekennzeichnet, daß man dem zur Herstellung des Betons oder Mörtels zu verwendenden Zement vor der Verarbeitung elementaren Schwefel zusetzt und den Mörtel oder Beton nach seiner Erhärtung vorübergehend bis zum Schmelzen des darin enthaltenen Schwefels erhitzt. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schwefel dem Trockengemisch des Mörtels oder Betons vor der Verarbeitung zusetzt. 3. Verfahren nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung der Bauteile mittels beheizbarer Bandagen erfolgt. ¢. Verfahren nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Zementen mit hoher Eisenkomponente, z. B. Erzzementen.PATENT CLAIMS: i. Process for increasing tensile and compressive strength of cement mortar or concrete, where water normally enters after hardening is out of the question by adding sulfur, characterized in that one the cement to be used to make the concrete or mortar before processing elemental sulfur adds and the mortar or concrete temporarily after it has hardened heated until the sulfur contained therein melts. z. Method according to claim i, characterized in that the sulfur is added to the dry mixture of the mortar or Concrete clogs before processing. 3. The method according to claim i or z, characterized characterized in that the components are heated by means of heatable bandages. ¢. Method according to Claims 1 to 3, characterized by the use of cements with a high iron component, e.g. B. Ore cements.