DE1471325A1

DE1471325A1 - Process to increase the binding capacity of substances with latent hydraulic properties

Info

Publication number: DE1471325A1
Application number: DE19641471325
Authority: DE
Inventors: Laszlo Demeter; Barna Dipl-Ing Dr Janos
Original assignee: MINERALIMPEX MAGYAR OLAJ ES BA
Current assignee: MINERALIMPEX MAGYAR OLAJ ES BA
Priority date: 1963-09-09
Filing date: 1964-09-08
Publication date: 1968-11-28

Description

Verfa:iren zur y'rhöhung der Bindefähigkeit von ubstanzen latenter hydraulischer :Eigenschaften Die Erfindung betri-it ein Verfahren zur Lrhöhung der Dindeiähigkeit und Hydratation von Substanzen latenter hydraulischer Eigenschaften, in der Am=resenheit von irreöern, in wässriger Disperwion.Process for increasing the binding capacity of substances latent hydraulic: Properties The invention relates to a method for increasing the Inability and hydration of substances with latent hydraulic properties, in the presence of insane, in watery dispersion.

Es ist bekannt» dass die Bindefähigkeit von Zementen durch feines Mahlen erhöht werden kann. Es ist-,auch bekannt, dass durch in mit »asserdaripß gesättigten -,äumen durchgefc;@gte ':ärmebe:zandlunö die Festigkeit von Betonelementen erhöht und die Bindungszeit heraböesetzt werden kann.It is known »that the binding capacity of cements is influenced by fine Grinding can be increased. It is-also known to be through in with »Asserdaripß saturated -, æumen durchgefc; @gte ': ärmebe: zandlunö the firmness of concrete elements can be increased and the bonding time can be reduced.

In Änbetracht der Erhöhung der Festigkeit wurden besondere gute '.::rgebnisse erreicht in Betonelementwerken durch Behandlung der Betonelemente unter höheren Drücken, d.h. bei Temperaturen über 100°C (Autoklavverfahren).In view of the increase in strength, particularly good results were obtained achieved in concrete element plants by treating the concrete elements below higher Pressures, i.e. at temperatures above 100 ° C (autoclave process).

Diese bekannten Verfahren ermöglichen aber nicht, die Dindefehigkeit (-:Las üementes bei Bauarbeiten einfach und billig zu erhöhen.However, these known methods do not make it possible to simply and cheaply increase the dindefehigkeit (-: Las üementes during construction work.

Es sind Substanzen, mit latenten hydraulischen Eigenschaften bekannt, wie z.B. die Hoehoienaehlaeken, die als Zusatzteile des Zements vexvaendet werden. Diese Materialien ergeben ein das Auch unter ;äasser anbindet und verfestigt, falls sie fein gemahlen und mit Fortlandzenent, Kalkhydrat oder gebranntem Kalkmehl gemischt, oder mit lortlandklinker, gebraz:.ntem Kalk, ge-. branritem yolomit, ferner samt Anhydrit fein gemahlen, und bei Verwendung mit Nasser gemischt werden. Die obenervaLhriten Materialien, die die BindefLhigkeit des Zements erregen (gebrannter K"lk, Kalkhydrat, Klinker, sind als Erreger zu betrachten.There are known substances with latent hydraulic properties such as the Hoehoienaehlaeken, which are used as additional parts of the cement. These materials result in a that binds and solidifies even under water, if they are finely ground and mixed with Fortland zent, hydrated lime or burnt lime powder, or with lortland clinker, baked: .ntem lime, ge. branritem yolomit, also velvet Anhydrite finely ground and mixed with water when used. The Above VaLhrites Materials that stimulate the cement's binding capacity (calcined clay, hydrated lime, Clinker bricks are to be regarded as pathogens.

Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht die wesentliche Verbesserung der Bindefühigkeit von Substanzen latenter hydraulischer Binnschaften, z.B. von Hochofenaehlaekenportlandzementen, auf einfache leise, an Stelle der, Yerwenduvg auch bei den kleinsten ,Baustellen. Die rfinäuxZ ist ein verfahren zur l#rtiü"Äung der BindefZ'.higkeit und Hydratatioh von Substanzen latenter hydraulischer E'3genachaften, in der Arnresenheit von Erregern, in wässriger Dispersion, nach welchem die wEssrige Dispersion der Substanzen latenter hydraulischer vigerrachaften durch SeAerung mit gleichzeitiger b-D*chlagwir k-uag von einer Geschwindigkeit über 1000 sec-l kräftig dispergiert wird.The method according to the invention enables the essential improvement the ability of substances to bind latent hydraulic bonds, e.g. of Hochofenaehlaekenportlandzementen, in a simple way, in place of the, Yerwenduvg even with the smallest, construction sites. The rfinäuxZ is a procedure for determining the binding capacity and hydration of substances latent hydraulic In the same way, in the absence of pathogens, in an aqueous dispersion which the aqueous dispersion of the substances latent hydraulic vigerrachaften by seizing with simultaneous b-D * hlag we k-uag over from one speed 1000 sec-l is vigorously dispersed.

Nämlich findet im Falle der ächerung hoher Geschwindigkeit, wobei auch die Teile von einer Grössenordnung von einigen Mikronen einem kräftigen Sehereffekt unterworfen sind, eine Hydratationsdispergierung solchen I#.asses statt, das z.B, durch lang dauerndes I;Iahlen in einer I:u gelmühle nicht erreicht werden kann.Namely, in the case of high speed, with the parts of a size of a few microns also being subject to a strong visual effect, hydration dispersion of such a degree takes place that, for example, long-term grinding in a gel mill does not can be reached.

Bei eineu alert um 100 000 sec-l entfaltet die ücherung (ihre Dimension: cm seo"1/am = See-') eine ausserordentlich starke dispergierende ';irkumg, was durch Aargaben der Fachliteratur und auch durch unsere eigene Versuchsergebnisse bestätigt toto unserer Versuche wurde eine ähnliche dispergierende lirkung, durch Hervorrufen von Zusa=enatösgen während der -Soherung bei einer Geschwindigkeit erreicht= die ungefähr eine Grössenordnung niedriger war, als diejenige im halle von einßaaher soherwx.At an alert of 100,000 sec-l, the surface (its dimension: cm seo "1 / am = sea- ') unfolds an extraordinarily strong dispersing'; irkumg, which is confirmed by the literature in the specialist literature and also by our own test results toto of our experiments a similar dispersing lirkung, by causing Zusa = enatösgen during -Soherung at a speed has been reached = which was about an order of magnitude lower than that in the hall of einßaaher soherwx.

Durch die Kombination der Soherutg mit Schlagwirkung wurde SOD. ermöglicht, den Abotmaä von Oel # 0,2 zu seeohen den ObeKlieäen von autionasyliaäu.,äia bisher tos 8«%. Vorrufen dar einfachen soherum in Xemamtrmaent" <w.. wendet wurdeh und sich im Verhältnis zu einander verschieben, auf 1 - 2 mm, d.h. auf einen Abstand zu Vergrössern, der auch in der Praxis verwendet werden kann.By combining the Soherutg with striking effect SOD. makes it possible to see the abotmaä of oil # 0.2 in the regions of autionasyliaäu., so far up to 8%. Calling out that it was simply turned around in Xemamtrmaent "<w .. and shifted in relation to each other, to 1 - 2 mm, ie to a distance to be enlarged that can also be used in practice.

Die Dispergierung in grossem Lasse des Zementes in 'lasser eraE;licht eine beträchtliche Iiydratation. Die DiepergierunG durch Scherzeng mit gleichzeitiger Schlagwirkung kann auch mit Hilfe eines ,häuslich herstellbaren einfachen Apparates mit sehr guten Pesuwta.ten durchgeführt werden. Zu diesem üwecke muss man das rotierende Schaufelrad einer Zentrifugalpumpe durch eine Scheibe ersetzen, die mit einem dicht gezahnten Zaunkranz versehen ist, und auf die Seitenplatte der Pumpe muss eine ebenfalls dicht. gezahnte, stehende Gegenscheibe angesetzt werden, die zwisehen die üähne der rotierenden Scheibe einreicht.The dispersion in a large amount of the cement in 'lasser eraE; light considerable hydration. The dispersing by joking with simultaneous Impact effect can also be achieved with the help of a simple apparatus that can be manufactured at home be carried out with very good Pesuwta.ten. For this purpose you have to use the rotating Replace the impeller of a centrifugal pump with a disc with a tight seal toothed wreath, and there must be one on the side plate of the pump as well tight. Toothed, upright counter-disk are attached, which between the teeth the rotating disk.

Die erfinduzzgsöemässe Dispergierung der Zementdispersion kann zweckmässig in einem Kreisprozess durchgeführt werden, wobei die Dispersion in einen Behälter zurückgefuhrt wird. Die Temperatur der Dispersion wird unter der ';;irkung des starken Scherungseffektes und der gleichzeitig ablaufenden chemischen lyrozesse in solchem Masse erhöht, dass die erwünschte dispergierende Wirkung auch ohne Messinstrumente, durch Tasten seit der Hand befriedigend kontrolliert werden kann.The inventive dispersion of the cement dispersion can be expedient be carried out in a cyclic process, with the dispersion in a container is returned. The temperature of the dispersion is increased under the effect of the strong Shear effect and the chemical lyrocesses taking place at the same time in such Mass increases that the desired dispersing effect even without measuring instruments, can be satisfactorily controlled by touching since the hand.

Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens erhalten die wässrigen Dispersionen z.B. von durch mit Schlagwirkung kombinierte Scherzeng hoher Goechwindigkeit behandelten Hochofenschlackenportlandzementon die folgenden Vorteilhaft en Eigenschaften: . 1/ Von der Dauer der Scherwng hoher Geschwindigkeit abhänend, erhöht sich die mit einem Stormer-Viekosi--. meter gemessene Viskosität einer untersuchten, Übrigens sich schnell absetzenden Dispersion eines Hochofenechlackenportlandzemente mit einem Hochofenschlackengehalt von 25 % und mit einem Zement s Wasser Verhältnis von l:0,6 auf 10-30 apoise, und die Dispersion umgestaltet eich'zu einer sich nicht absetzenden Dispersion, die thixotrope Eigenschaften aufweist.With the aid of the process according to the invention, the aqueous dispersions of, for example, blast furnace slag Portland cementon treated by high speed blasting combined with impact action, have the following advantageous properties:. 1 / Depending on the duration of the high speed shear, that increases with a Stormer-Viekosi--. Meter-measured viscosity of an investigated, incidentally rapidly settling dispersion of a blast furnace slag Portland cement with a blast furnace slag content of 25% and a cement / water ratio of 1: 0.6 to 10-30 apoise, and the dispersion is transformed into a non-settling dispersion that has thixotropic properties.

Die wässrigen Dispersionen von T:iochofensc'rilackenportlan;:.zenenten mit höheren Hochoßenscälackengehalten umwandeln sich zu einer schneidbaren Faste-, und weisen eine beträchtliche Schmierfähigkeit auf, wodurch ihre Verdichtung bei Einstampfen in grossem Masse erleichtert wird.The aqueous dispersions of T: iochofensc'rilackenportlan;:. Zenenten with higher levels of high caffeine convert to a cuttable fasting, and have considerable lubricity, which makes them compact Crushing is facilitated to a great extent.

2/ Detontestwürfel, die mit einer Dispersion hergestellt wurden, in de-..- das Verhältnis des Zements, des J-assers und des sarules + Kiesels lsO,6:4 war, und die einer Scherung hoher Geschwindigkeit unterworfen wurde, zeigten die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen erhöhten Festigkeitswerte: Auf Grund der Obena.ngefführten kann man. nachweisen, dass die unter dem Einfluss der Scherung hoher Geschwindigkeit eintretende Festigkeitserh5kiung von 30-100 i mit einer betrLehtlichen Erhöhung der spezifischen Cberflkche und zugleich des Grades der Hydratation im @usa:°rnienhu.n@; steht. Die Verfestigung der kiydr@u1ischen Bindemit .cl geschieht sozusagen nur an der Oberfläche der teilnehmenden Komponenten, d.h. die-er Prozess nicht tief eindringt. Dementsprechend ist der Dispersitö,tsr^rad bzw. die spezifische Oberfläche des Bindemittels je grvsser und gleichfalls si:iä die Dimensionen der Twrtikeln je kleiner, desto vollko;mener spielt sick: die chemische Reaktion ab. Die beträchtliche Erhöhung der Hydratation ist durch die ausgebildete thixotrope Struktur bewiesen. ';ie es aber bekannt ist, ergibt die erhöhte Hydra.tation der Zemente eine grössere Ausnutzungan»-:blichkeit ihrer Bindekraft.2 / Deton test cubes made with a dispersion in which the ratio of cement, water and sarules + silica was 6: 4 and which was subjected to high speed shear showed the in the increased strength values given in the following table: On the basis of the above, you can. prove that the strength increase of 30-100 i occurring under the influence of high-speed shear with a considerable increase in the specific surface area and at the same time the degree of hydration in the @usa: ° rnienhu.n @; stands. The solidification of the hydrodynamic binders occurs, so to speak, only on the surface of the participating components, that is, the process does not penetrate deeply. Correspondingly, the greater the dispersion or the specific surface area of the binding agent, and the smaller the dimensions of the particles, the more fully the chemical reaction takes place. The considerable increase in hydration is proven by the developed thixotropic structure. As is well known, however, the increased hydration of the cements results in a greater utilization of their binding force.

Mit Hilfe des erfindungsgemässen Scherungapro zesces wurde die Druckfestigkeit durch Behandlung von 10 Mainuten bei einen Zement mit eineng Hobhofenschlackengehalt von 75 % nach 7 Tagen um 75 % und nach 28 Tagen um 100 9& erhöht; demgegenüber ergab ein intensives nasses Mahlen von 2 Stunden mit einem Zement-Wasser-Verhältnis von 1:0,6 in einer Kugelmühle keine Festigkeitserhöhung.With the aid of the shearing process according to the invention, the compressive strength was increased by 75% after 7 days and by 100% after 28 days by treating 10 minutes with a cement with a hob slag content of 75%; In contrast, intensive wet grinding for 2 hours with a cement-water ratio of 1: 0.6 in a ball mill did not result in any increase in strength.

Da sich die hydraulischen Bindemitteldispersionen unter dem Einfluss der soherung hoher Geschwindigkeit zu' einer sich nicht absetzenden Paste umwandeln, können sie für Zwecke von Injektieren sehr vorteilhaft verwenäet werden. kusi ähruM sb E#i siel: Die i.usetrönuxlZ.söifrun;,- eines 13eüülters von 300 1 wird zu der @influssöffnung einer Dislarüierungsmaschine gebund eng die aus einer Trübenpunpe mit einer Ia@aa.ziti'@t von 500 l/@;Iirute hergestellt wurde. Von der «usilussöffnung der Dispergierungsmaschine wird ein IGohr in den Behälter zurückgeleitet. Es werden 130 I `.'iasser in der.:eziater eingespeist. Die Maschine wird eingeschaltet und während der Zirkulation des '.';assers werden 22G Irg eines :-cohofenschlackenpoy°tlanduements mit einem Nochofenschlacken: "eilalt van ?5 ;@ in der Behälter eiiZ-espeist. :ie :asohine wird 10 Minuten lang im Betrieb geh< lten. -@;-,je. erhaltene Zementpaste v:ird in einen normalen Betonrihrer zum Kiesel gespeist.As the hydraulic binder dispersions high under the influence of soherung speed convert to 'a non-settling paste, they can be verwenäet very beneficial for purposes of Injektieren. kusi ähruM sb E # i siel: The i.usetrönuxlZ.söifrun;, - a 13eüülers of 300 1 is tied to the inflow opening of a dislaration machine tightly that from a turbid pump with a Ia @ aa.ziti '@ t of 500 l / @ ; Iirute was made. An I-pipe is fed back into the container from the outlet of the dispersing machine. 130 I `.'iasser are fed into the .:eziater. The machine is switched on and during the circulation of the '.'; Water 22G Irg of a: -cohofenschlackenpoy ° tlanduements with a still furnace slag: "eilalt van? 5; @ in the container eiiZ-esfeiert.: Ie: asohine is fed for 10 minutes in the - @; -, each cement paste obtained is fed into a normal concrete mixer to the pebble.

Claims

process to increase; by binding capacity and hydration of substances latent hydraulic digeg: _ eahaftent in the presence of "rreeernt in vi, Ka; sr ;. he Dispex is characterized by "das: - @: ie watery ispersicn of the Jubstauzen h: tenter hydraulic iso4er properties through j: protection with simultaneous @ chlagW.irkurg is vigorously dispersed at a speed of over 1000 sea-i.