NL9400564A

NL9400564A - Vulmiddel voor beton en soortgelijk bouwmateriaal.

Info

Publication number: NL9400564A
Application number: NL9400564A
Authority: NL
Inventors: Hendrikus Arnoldus Cornelissen
Original assignee: Kema Nv
Priority date: 1994-04-08
Filing date: 1994-04-08
Publication date: 1995-11-01
Also published as: EP0758308A1; JPH09511482A; CA2186248A1; WO1995027685A1

Description

VULMIDDEL VOOR BETON EN SOORTGELIJK BOUWMATERIAAL

Deze uitvinding heeft betrekking op een vulmiddel voor beton en soortgelijk bouwmateriaal en meer in het bijzonder voor een vulmiddel dat bij duurzaam, hoogwaardig beton toegepast dient te worden.

Beton is een conglomeraat van bijv. zand, grind en gebroken stenen die tezamen aggregaat wordt genoemd, waarbij dit aggregaat in een matrix, Portlandcement of hoogovence-ment, is ingebed. Beton is één van de belangrijkste bouwmaterialen en wordt in grote hoeveelheden gebruikt.

Constructies die met duurzaam, hoogwaardig beton worden gebouwd, zijn steviger, stabieler en kunnen slanker worden uitgevoerd. Dergelijk beton biedt een hogere druk-sterkte, in de buurt van 80-120 Newton/mm2, en duurzaamheid in vergelijking met normaal beton.

Op dit moment wordt duurzaam, hoogwaardig beton met als vulmiddel of vulstof microsilica, en dergelijke vervaardigd. Een probleem hierbij is echter dat dergelijke vulstoffen duur zijn, waardoor dit vulmiddel hoogwaardig beton eveneens duur maakt en het derhalve voor veel bouwwerken niet haalbaar is, dit toe te passen.

De onderhavige uitvinding betreft de toepassing van gemicroniseerd poederkoolvliegas voor de vervaardiging van hoogwaardig en duurzaam beton, dat op veel grotere schaal dan thans kan worden toegepast.

Volgens een eerste aspect verschaft de onderhavige uitvinding een vulmiddel voor beton of soortgelijk bouwmateriaal, bestaande uit vliegas van deeltjes met relatief kleine diameters, waarbij het vliegas poederkoolvliegas is.

Poederkoolvliegas is een fijn poeder dat hoofdzakelijk bestaat uit bolvormige glasachtige deeltjes. Het poeder bestaat voornamelijk uit Si02 en Al2o3. Poederkoolvliegas wordt in grote hoeveelheden verkregen d.m.v. elektrostatische of mechanische afscheiding van stofdeeltjes uit de rookgassen van met poederkool gestookte ketels. Zulk poederkoolvliegas kan ongeveer honderd maal goedkoper worden vervaardigd, dan het vulmiddel, dat thans bij beton en soortgelijk bouwmateriaal wordt gebruikt. De korrelgrootte van zodanig verkregen poederkoolvliegas ligt tussen 10-500 μπι, met een D (50) van ongeveer 20-50 μιη en een D (90) van ongeveer 80-200 μπι. Dat wil zeggen dat 50 % van de deeltjes een diameter heeft die kleiner is dan 20-50 μιη en dat 90 % van de deeltjes een diameter heeft die kleiner is dan 80-200 μιη.

Poederkoolvliegas heeft puzzolane eigenschappen. Dit houdt in dat het materiaal hydraulische eigenschappen ontwikkelt, wanneer het in basisch milieu (pH > 12) wordt geactiveerd. Onder hydraulische eigenschappen wordt verstaan het vermogen van een stof om met water te reageren onder vorming van in water onoplosbare stabiele verbindingen.

Poederkoolvliegas dient tevens als vulmiddel. Dit houdt in dat het materiaal de holle ruimtes in het beton (poriën) opvult. Bovendien verbetert poederkoolvliegas de verwerkbaarheid van beton.

Uit studies is gebleken dat de eigenschappen van beton verder verbeteren naarmate het poederkoolvliegas fijner is. In praktijkproeven werd poederkoolvliegas sterk verkleind, teneinde een superfijn produkt (verkleind poederkoolvliegas) te geven. Dit verkleinde poederkoolvliegas heeft een korrelgrootte tussen 0-5 μιη, en een D (50) tussen 0,5-3 μιη.

Dit verkleinde poederkoolvliegas heeft het voordeel dat het reactiever is, aangezien het specifieke oppervlak en de puzzolaniteit groter zijn. Tevens zijn de vulef-fecteigenschappen van verkleind poederkoolvliegas verbeterd, waardoor de kleinere poriën in het beton thans opgevuld kunnen worden en waardoor de waterbehoefte van de specie minder is. Aldus is een vloeibaar, hoogwaardig beton verkregen, met een hoge aanvangssterkte, dat met weinig verdich-tingsenergie makkelijk te verwerken en te storten is, en dus het voordeel geeft dat de bouwtijd voor een bepaald project, met gebruik van dit beton, aanzienlijk korter is dan bij projecten waarbij zulk beton niet gebruikt wordt.

Volgens een tweede aspect van de uitvinding wordt een werkwijze voor het verkrijgen van een vulstofmiddel voor beton of dergelijk bouwmateriaal verschaft.

Micronisatie van poederkoolvliegas kan bij voorkeur plaatsvinden met bekende mechanische maalmethoden, zoals kogelmolen (droge of natte vermaling), jet stream molen (droge vermaling), parelmolen (natte vermaling), vibratiemolen, teneinde een produkt van verkleind poederkoolvliegas te geven, dat zowel in een slurry als in een vaste vorm geleverd kan worden. Dit produkt is goedkoper te vervaardigen dan bekend betonvulmiddel, waardoor duurzaam, hoogwaardig beton met als vulmiddel verkleind poederkoolvliegas op grotere schaal dan thans kan worden toegepast.

Verder verschaft de onderhavige uitvinding beton of soortgelijk bouwmateriaal omvattende als vulmiddel poederkoolvliegasdeeltjes die een diameter tussen 0-5 μτα hebben; gebruik van verkleind poederkoolvliegas als vulmiddel bij beton, cement of dergelijke; en een werkwijze voor het verkrijgen van beton of soortgelijk bouwmateriaal omvattende het samenbrengen van poederkoolvliegasdeeltjes met relatief kleine diameters met de basissamenstellingen van het beton of soortgelijk bouwmateriaal.

De volgende voorbeelden van hoogwaardige betonsa-menstellingen hebben ten doel de onderhavige uitvinding te verduidelijken, maar zijn niet bedoeld het bereik van de uitvinding te beperken.

VOORBEELD

Mengsel 1:

Cementsoort: Portlandcement A

Vulmiddel: Verkleind poederkool vliegas

Vulmiddelgehalte: 5 % van het cementgehalte

Mengsel 2:

Cementsoort: Portlandcement A

Vulmiddel: Verkleind poederkool vliegas

Vulmiddelgehalte: 10 % van het cementgehalte

Mengsel 3:

Cementsoort: Portlandcement A

Vulmiddel: Verkleind poederkool vliegas

Vulmiddelgehalte: 15 % van het cementgehalte

Het poederkoolvliegas wordt bijv. verkregen uit de rookgassen van een met poederkool gestookte installatie, waarna het volgens de onderhavige uitvinding wordt verkleind.

Claims

1. Vulmiddel voor beton of soortgelijk bouwmateriaal voorzien van vliegas uit deeltjes met relatief kleine diameter.

2. Vulmiddel volgens conclusie 1, waarbij het vliegas poederkoolvliegas is.

3. Vulmiddel volgens conclusie 1 of 2, waarbij de vliegasdeeltjes een diameter tussen 0-5 μπι hebben.

4. Beton of soortgelijk bouwmateriaal omvattende als vulmateriaal poederkoolvliegasdeeltjes die een diameter tussen 0-5 /xm hebben.

5. Beton volgens conclusie 4, dat een druksterkte van ten minste 80 Newton/mm2 heeft.

6. Werkwijze voor het verkrijgen van een vulstof-middel voor beton of soortgelijk bouwmateriaal, waarbij deeltjes van poederkoolvliegas worden verkleind.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij het verkleinen van de poederkoolvliegasdeeltjes plaats vindt door het malen hiervan in een molen.

8. Gebruik van poederkoolvliegasdeeltjes die een diameter tussen 0-5 μιη hebben, als vulmiddel bij beton of soortgelijk bouwmateriaal.

9. Werkwijze voor het verkrijgen van beton of soortgelijk bouwmateriaal, omvattende het samenbrengen van volgens conclusie 6 verkleinde poederkoolvliegasdeeltjes met de basissamenstellingen van het beton of soortgelijk bouwmateriaal.