DE2029039A1

DE2029039A1 - Verfahren zur Herstellung von ausdehnenden Zusätzen für Zement

Info

Publication number: DE2029039A1
Application number: DE19702029039
Authority: DE
Inventors: Koz ΐ Toyomo Nakagawa (Japan)
Original assignee: Denki Kapaku Kogyo K.K., Tokio
Priority date: 1969-06-13
Filing date: 1970-06-12
Publication date: 1970-12-17
Also published as: GB1302725A; US3666515A; DE2029039B2; FR2052616A5

Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 2029039

DR. M. KOHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT MDNGHEN HAMBURG

TELEFON: 555476 . 8000 MÖNCHEN 15,' 1 2. JUR] 1070

TELEGRAMME: KARPATENT NUSSBAUMSTRa^SE₁O

W. 14 904/70 r WA

Denk! Kagaku logyo labuehiki Kaiaha Tokyo /Japan

Ttrfabren aur Heratellung τοπ auadthntndan Zuaätsen für

Zeaent I

Di· Erfindung betrifft «in Terfahren aur Htrttellung yon auedehnenden Zua&tzen für Zement in einen Gleiohetroewideretandeofen, inebesondere ein Terfahren but Heretellung einea Aufblähuttgaaittela für Zemente το« CaO-CaSO^- AlgO^-Typ durch Auebildung einer Schnelle eine· anorgani» eohen Fluoride in eine* Öleiohetroewideretandeheiiofen, alleähliohe Zugabe eine· Gtaieohee τοη Rohmaterialien, die CaOf OaSOj und Ü2O* und nindeetene ein anorganiaohea Pluorid enthalten, *u der Schwelle und Sotaaeliung de· Oeni80b.ee duroh Erhitsen dea Oeniaehea auf 1200-140<W_#

Bei den übliohen Zementen beateht der große Fehler g in der luebildung τοη Rissen duroh Sohrumpfung während der hydraulieohen Tarfeatigungaatufe und tür Terhinderung dea Auftretene darartiger Rieee oder aur linbringung einer poeitiTen Torepannung für die SekundÄrprodukte aue Xeiient, wie Betonetrukturen und Hume-letonrehre, wurden bereit· Tereohiedene Arten τοη Aufblihungemitteln Torgeeohlagen. Beiepieleweiee eind hierbei Aufbllhuagemittel unter Anwendung der hydrauliaohen ligeneohaften τοη Caloiumoxyd, Magneeiumezyd, liaenoxyd und dgl· » AufblÄhungemittel, dia

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BAD ORIGINAL

■- 2 -

aehr als 7fO Oew.-jf eines Qeaisehee aus Caliauasulfdalualaat aad Ilseaoxyd «ad aehr «le 21 Ji «a wasserfreie·] βίρβ enthalten» au« denen di· Zusltse» dl· dureh Yerai-•ohtn γοη Calciuaoxyd und Oips ait Caloltnsttlfoaluaiaat» wovon «la fell duroh «la Erdalkalimetall mid Tltanoxyd I«U d«v US-Patwitechrift 3 703 037 «rsttst wrd·, h«rg«attllt wurden» lufblähungealttel, die durch T*ralaoh«n von flips uad dgl. alt «inea loapltxael» eine· Silleata und «in·· Sulfat· erhalten wurdan, und tXpaadiarend* Z·* a«at«9 di· hauptaJlohlloh ana JULIt₉ Oaleiuasulfoalaalaat uad Caloiuaaulfat beatahtn, aufg«f11hrt·

Jadooh 1st b«l d«a tThlichan T*rfalir«n der industriellen Herate&mg der Caloiuaieulfoftluainat als aufhlKheader Beetandteil enthaltenden AufhlHhongealttel duroh Sinterung der fiobsaterialien In eine« Drehofen oder In einea leTerberierofen dl· Realctlon»ceaohwindl£keit oder Wirkaaakelt sur überführung dea lluainluabeetandtelle in Caloitaiaulfo-» aluainats auf eine beaohrtbürte Haag· begrenst. Da· bedeutet, dafi rar ErhOauag der leaktionegeaehwindigkelt oder Virkaaakeit der Reaktion ·· notwendig iat, dl· Bohaaterlalien sa erhltien, bie al· la den geaebMolBeaea Xaetaad ae und infolgedeaaen wird der Rlngvaefc· la der Slnteruagssone de· Ofen* stark» aodaS eine kontinuierliche DurehfHhrung der Reaktion unvuglloh wird· Auoh wird la dleeeai fall dl· Reaktlonateaperatur hoher aad deshalb wird ßohwefelalureanhydrdLd la grotea ineaal abgegeben.

Sine iufgabe der Srf indOng bestellt la elnea Terfahren sur Heratelltmg τοη ezpendlerenden SuaHtsen für Seaeate» das die forstetaend aufgeführten Schwierigkeiten sieht aufweist.

Arfeapreobead dea Torrllegenden Terfahren wird geatl der Irfladung la fall der Herstellung toa expandlereaden

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BAD ORIGINAL

Zusätzen für Zenente το« CaO-CaSO^-AlgOj-Typ in einen elektrischen Ofen Bindeβtens ein anorganisches Fluorid in die CaO, CaSO₄ und Al₂O, in Holverhältnissen von CaO/CaSO^ τοη 0,5 - 1,8 und CaO/AlgO^ τοη 3 - 9 enthaltenden Rohmaterialien eingemischt.

Beispiele für in Rannen der Erfindung einsetzbare anorganische fluoride sind CaF₂, NAP, MgF₂t *$· AlF₃, Al₂(SiF₆)₃, HaAlP₄, Ha₃AlF_6f AlF₃.3HaF, Ha₅AlF₁₄, CaF₂.5Al₂O₃ und CaJiPO₄J₃.

Weiterhin können als Rohmaterialien, zu denen die anorganischen Fluoride zugenischt werden, Materialien, die eine große Menge des Alunlniunoxydbestandteils enthalten, " wie Bauxit, Alunit, Aluniniunsehiefer, Diaspor und dgl., und weiterhin die Üblichen Rohmaterialien für expandierende Zusätze für Zement, die EaIk und Gips enthalten, verwendet werden.

Durch den Zusatz der anorganischen Fluoride, wie CaF₂ zu den Rohmaterialien für die expandierenden Zusätze wird die Fließfähigkeit der Sohnelze bemerkenswert erhöht und dadurch wird der Absticharbeitsgang für die Produkte sehr einfach. Die Menge der zu den Rohmaterialien zugesetzten »"organischen Fluoride beträgt allgemein 0,2 bis 10 uew.-9(. D. α. das Gemisch nit einer Zueamensetzung innerhalb des Bereiches ABCD in den Dreieokekoordinatensystern der Fig. 1 g der beiliegenden Zeichnung wird im Rahmen der Erfindung angewandt. Insbesondere wird in der schattierten Fläche EFdH beispielsweise 0,2 - 5 6ew.<-^ Fluorit bevorzugt, während in der Fläche QHDG weniger als 5 Gew.-£ hiervon bevorzugt werden, da, falle das Verhältnis größer als 5 Gew.-jC ist,die Fließfähigkeit der Sohnelze verringert wird. In Fall der Anwendung τοη Irjolit können ausreichende Elfckte

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unter Anwendung einer Menge in der Größenordnung der Hälfte der bei Fluorit erforderlichen Menge erhalten werden. Andererseite beträgt innerhalb der Fläch® ABFE die Zugabeaenge an anorganischem Fluorid vorzugsweise etwa 0,2-1 Gew·-^· In »tätlichen Fällen wird die Menge dieses Zusatses vorsugeweise so niedrig wie möglich innerhalb dee wirksanen Bereiches gehalten«

Zu» Hrhalt des Expanslonskoeffixienten, der ein® notwendige Eigenschaft eines ausdehnenden Zusatzes für Ze-■ent let, wurde ein Yergleichsvereueh durchgeführt, in den. die wirksaae Ixpanelonsgeschwlndigkeit aus der freien Expansionagesohwlndigkeit eines M9rf®X®₀ bestlarast aittela dea Teatverfahrens nach JIS R-5201, und aus der Expansionsspanaung« beetinat unter Anwendung einer Probe eines verstärkten Betone,erhalten wurde und dabei bestätigt, da@ das Geviseh «it einer Zueanmeneetsung innerhalb des Bereiches CFOH die gleichen Qualitäten seigte und daß (tonische «it der Susavffieneetsuog innerhalb der Fläch® ABCD vorteilhaft !■ Rahnen des erflndungsgeisäßen Terfahresifi verwendet werden kOnnen.

Die Holverhftlt&isse der chessisctira SusemiaeneetBung der Rohaaterialieng zu denen die anorganischen Fluoride suge-■iaoht werden und die bein ®rfindungegenäS@n ?erfnki7en eingesetat werden, betragen 0,5 - 1#8 für CaO/CaSO^ und 3 - 9 für Ga0/U₂O₅ und die bevorsugte Schaelcteiaperatur beträgt 1200 - 1400 «C.

Venn das Mol verhältnis von CaO su OaSO₄. höher als

1_V8 llegtt wird die Temperatur der Schaelse 150OC und SchwefelaJtareaBhyOrid wird heftig freigesetet. Deshalb auB sur fortgeeetastem, Durchführung des Abstieharbeitaganges die Menge der vorstehenden anorganischen Fluoride über 10 Gew.-?£ gesteigert werden, wodurch die

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schäften der Produkte verschlechtert werden· Falls anderer-» selts das Molverhältnis τοη CaO/CaSO^ weniger als 0,5 beträgt, kann zwar die Fließfähigkeit der Sohaelse verbessert werden» jedoch wird die Temperatur der Schneise auf weniger als 120GPC gesenkt, wodurch die Bildung von Calciumsulfoaluminat verringert wird und überwiegend 12CaO,7Al₂O, gebildet wird.

Entsprechend den erfindungsgemäßen Terfahren wird die Fließfähigkeit der Schmelze um das etwa dreifache gegenüber derjenigen im üblichen Fall verbessert, wodurch die Arbeitsweise sehr einfach durchführbar wird* Auch wird die Heaktionaausbeute für Calciumsulfoaiuminat auf das 1,3-fache der Ausbeute beim üblichen Verfahren erhöht und die Biegefestigkeit und Preßfestigkeit eines durch Vermischen der expandierenden Zusätze gemäß der Erfindung zu einem gewöhnlichen Portland-Zement hergestellten Mörtels sind 20-30$ höher als diejenigen eines Mörtels, der unter Anwendung von üblichen expandierenden Zusätzen hergestellt wurde.

Bin erheblicher fehler tritt bein Start der Herstellung der expandierenden Zusätze in einen Gleichstromwiderstandsheizofen unter Anwendung der vorstehend aufgeführten vermischten Rohmaterialien Insofern auf, daß, wenn die vorstehenden vermischten Rohmaterialien direkt in den elektrischen Ofen «ingebracht werden und erhitzt werden, der Gipsbestandteil «ersetzt wird und Schwefelsäureanhydrid heftig freigesetzt wird, sodaß expandierende Zusätze mit der gjßünsehten Zusammensetzung nicht erhalten werden können.

Im Hahnen der Erf idnung wurde somit auch das Startverfahren für die Herstellung der expandierenden Zusätze mittel· eines Gleichstromwiderstandsheizofen untersucht und dabei das erflndungsgemäfie Verfahren erhalten«

Bas bedeutet für den Fall der Herstellung der vorste-

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henden expandierenden Zus&tse la «tin«* <n.«iohetxoawider«· atandaheisofen ait Ibhl ©a b toff elektroden» A»ä nindeetena •in·« der voratehend aufgefflhrtefi anorganlechen Fluoride Torfeergebend als Auagangsaaterlal an Boden dos Ofens eingebracht wird» eodafi das anorganische Fluorid mindestens den Raum füllt, wo die unteren Enden der Elektroden stehen, die Elektroden eingeschaltet werden und das den elektrischen Strom leitet, wodurch eine Sohaelse dee anorganischen Fluoride gebildet wird* das vorstehende remiechte Rohmaterial allnählich au dar Schaelne unter Erhöhung des Volumens der Schnalis® zugegeben wird und, wenn das Volumen der Schneise die möglich« Höhe des Ofen« erreicht, die Sohaelse von des Ofen abgestochen wird. Zu den Zeitpunkt, wo das vexniacht® Bohnaterial in ä«x Toret#- h end en Weise sugesetst wird, wird der Betrieb des elektrischen Ofens Ton einer Bogenarbeitsweise su φ.Ιεογ WiderataMsar» oeitsweiise geändert und anaohl.i«8eM wercina die Teraiiaiehtea Rohaaterialien kontinuierlich sm de« Qf®n mgßiffiast mnä Amt Abatieharbeitsgang in atationlre« Betrieb wiederholt· Wm&k des Toretthemd aufgeführten Verfahren kenn ein geaohaoljienee liifbl&hungnitt·! k@mtinuierlieh werden. Venn weiterhin »im kohlenstoffhaltiges Material, wie Holckohle oder Koks $« der Sstaelse ψοτ oder maoh Bildung lugegebea wird, kxm. dea» Effekt ior ]Erfiadung weiterhin rerlieeeerf w*Täm» 'Mm bedeutet, da* AuagangaMterlal, d.h. Amu geeohsdlsira» Huorid, allalhllch dureh di· ellieShl.leii s®$ßgßhem»& ■leohten Bobatateriallea verdönni wird, usd iafolgedeee durch die Zugabe des konlenetoffhiiltigira Material» «in aaaer Ausgleich für die elektriaeli· £«itf»liigkeit d«r Setawilse erhalten wird. Dia Kohl#m»toff»at«riel kttna al« oder Maaie «ugegeben werden» Jedoch wuB ££· Meng·

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chend sein, us den elektrischen Strom zu l«it«n. Weiterhin braucht daß Kohl«netoffusterial nicht notwendigerweise alt dem anorganischen Fluorid vermischt zu sein, sondern das anorganische Pluorid kann^as Kohlenstoffmaterial herua angeordnet sein.

Pailβ die geniachten Rohmaterialien direkt zu einen •!•ktrieohen Bogen von hoher Temperatur zugeführt werden» wird, wie Yorstehend bereite abgehandelt, wasserfreier dips ■it eine» Zersetzungspunkt von etwa 14OCF⁵C plötzlich zersetzt und in starkes Aussafi Schwefelsäureanhydrid als Gas •rzeugt, wodurch di« expandierenden Zusatz· mit der ge- j wünschten Zusammensetzung nicht erhalten werden können. Ee »ag «»glich sein, ein· hauptsächlich aue CaO.Al₂^ oder 12OaCTAl₂O* bestehende Schaelee herzustellen und dann all« ■JLhlioh die gemischten Rohnaterialien einzubringen, Jedoch wird in dies·« Fall die Temperatur der Schmelze höher als 140O¹C und dann wird die Freisetzung von Schwefelsäureanhydrid luBerat stark.

Wie bereite vorstehend abgehandelt» wird bei« erfindungegeettßen Verfahren in fall des Startes der Herstellung der expandierenden Zusätze für Zement in einen Gleichstrom-

'erstandsheizofen eine Schmelze des oder der anorganisoh·» fluorid· als Ausgangematerial um die Elektroden herum gebildet und ansohliefiend werden di# vermischten Rohmateria- ^ li»n allmählich zu der Schmelze zugegeben und der Betrieb in einen stationären Betrieb Überführt. Der Betrieb wird» andere ausgedrückt, elektrisch von einem elektrischen Bö» genheizarbeitegang zu einem elektrischen Wlderstandsarbeit·- gang geändert, jedoch wird, da die gemischten Materialien ©inen leicht zersetzlichen Oipsbeatandteil enthalten, da· Heizverfahren vorzugawvis· auf folgend· Weise ausgeführtt ¹Bm di· Auebeute an Produkt j· Zeiteinheit zu erhöhen

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c:

α» 8 —·

und ttffl die Reaktionswirksaffikeit des AlusBiniuraoxydbestandteils in Calolumsulfoalumlnat 212 verbessern und da die genisehten Rohmaterialien CaO₉ CaSO. und Al₂O^ in den MoI-verhältniBsen von 0,5 - I₉ 8 für CaO/CsSO. und 3 ~ 9 für CaO/Al₂O₅ enthalten, wird das System bei einer Elektrodenspannung Ton 20 - 180 T und bei einer ELektrodenstrondlchte ▼on 0,2-7 aep/em gesehnolsen.

Unter "uleiohstromwiderstandehel!S©fenⁿ wird ein elektrieoher Ofen verstanden, bei dem die Schneise der Rohmaterialien selbst direkt als elekteiselter dleichstroiBwideretand verwendet wird und es köjaneia Graphitelektroden oder Söderberg-Elektrode!! als Elektroden rerwondet werden.

Es lot darauf hinauweleen« daS 1« Fall der Anwendung eines derartigen elektrischen Ofens die Atmosphäre innerhalb idea Ofens reduziert wird und die Freitietrang von SohwefelsEureaahydrid dndureh besohleunigt werden kann, Jedooh bilden geaäß der Torliegenden Erfindimg CaO und CaSO. ein eutektleehee Sesisoh ta Bereich von O₉5 - 1,8 CaO/ CaSOj₉ wie bereits bekannt» wodurch die Sereetüung unterdrückt wird und Sehwefelslureanhydrid kaum freigegeben wird.

Die OrUSe der-Rohnatexlalien beträgt vorzugsweise weniger als 0_e5 β« für Bauxit imä. weniger ale 2,Sm für' Kalk. Sine stärkere @r@@«i der l^hniiterialien als diese Werte 1st ungünstig» da Si® Rohiiat@rial£en in der abgesogenen Sohaelse unrogesetst od<©r wagesehsiolsen verbleiben und es weiterhin, seifest wean Si® ITerweilseit derselben in Ofen verlängert wird, es aetsvierig 1st, diese umoagesetsten oder uagevehaolseneE Materiitllea su entfernen» Wenn andererseits die |feilohengr33e der Betaeierialiea mi fein ist, wird die Reaktionsgeschwindigkeit iaageaa,^ die Teoperatur in Ofen wird rasch erh9ht, wodwfeli die l&terdrlctang der Freisetzung von SOhwefelsäur«aiih.ytold wn&gLieii wiri vmä ©e wird auch

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das Abziehen des gesohaolsenen Produktes schwierig aufgrund der Verringerung von dessen TlieSfähigkeit. Deshalb ist die bevorzugte Korngröße eine* bei der mehr ale 6O^ hinterbleiben, wenn mit eines Sieb alt Maschen τοη 44 Mikron gesiebt wird. Das geeignete Größenverhältnls der Rohmaterialien liegt somit in Bereich von 2-8 für CaO/Al^O^.

Die folgenden Beispiele dienen sur weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Bauxit, gebrannter EaIk (Calciumoxid) und wasserfreier ehe- ' ■iseher Gips wurden so vermischt, daß das Holverhältnis von CaO/llgOa/CaSO- einen Wert von 5/1/4 hatte und das Gemisch pulverisiert» um das Rohmaterial su erhalten. Cafg wurde in einer Menge von 1 Sew.-Ji, besogen auf das Gewicht, su den Rohmaterialien sugesetst. ·

Sin Semiash aus etwa 20 kg CaP₂ «ad Aktivkohle wurde am Boden eine« Glrod-Ofens von 450 kW um die Kohlenstoff -elektroden herum eingebracht und ein elektrischer logen ausgebildet, sodafi eine Sohmelse mit einer Temperatur von 117O¹C gebildet wurde. Zu der Schmelse wurde aljüslhlioh das vorstehend hergestellte Rohmaterial sugesetst und ansehliessend durch Analyse mit pulsierender Wellenform mittels eines λ Osoilloskops festigest eilt, daß das System des elektrischen Ofens su demjenigen eines Widerstandsheisofens umgewandelt war.

Mit der Zunahme der Rohmaterialien nahm das Volumen der Masse der Schmelse allm&hlleh su und die Temperatur der Sohmelse erreichte 157O³C, jedoch trat weder eine Zersetsung no oh eine starke Ereieetsumg von Schwefelsäure«*» hydrid auf. Anschließend wurde die Sohmelse in einer Maege von etwa 70?t der Masse von dem Ofen abgestochen und während

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kontinuierlich die Rohmaterialien ssugefü&rt wurden® wurde der Abstioh&rbeitsgang kontinuierlich wätaemd 143 Standen wiederholt» Die Fließfähigkeit der Sßhmels® war gut und Freisetzung von Sehwefelsäureaiäliydlrid trat während des gesauten Betriebes nicht auf rad di@ 'EM^&nälQT^tskm&g d®3? auf diese Weise hergestellten ®xpa»dier®ad®n SSuislte® «ar besser, als diejenige τοη Materialien^ dii® In ®in®ra Urea« ofensyetem hergestellt wurden.

In fabeile I sind die Ergebsdss® der ehemiaefcsn Analyse der Hohnaterialien. aufgeführt» ¥eit@rkln - betragen die Sekundärspannung und die durchschnittliche Iteiatung unter den Betriebsbedingungen 40 bia 122 ¥ und ©twa 218 kW«

	SiO₂	Al	Tabelle	Fe₂	I	CaO	SO
	0,9	12	2°3	0,	O₃	51,5	33,
Rohsate- rial	' 1.7	12	,50	0,	7	52₉1	32₉
genchiiol« senes			,00		7
Produkt

Sin Gemisch aue 3 ^ew.^fsiloa g Caf« und 3 Ctew»-°feil®& Ma^AiPg warii® zu3smM®n mit teilQhen 8jb Boden eines ®l@ktris@h@n 0f@ae im ier Weise wie in Beispiel 1 vmä vm .ä±® M@lrfe@i@m kesra bracht» Duroh die Ausbildimg aim^s slekt^isstom B@gen@ wurde eine Schneise τοη etwa 103OT gililäei

Ctepulrert® Temis@hte Holraaterimllene, Si® ■lachen von Bauxit, Galeiuaoxyd muH Sips In hiatnissen τοη 1,5 für C&0/C«S0₄ ismd 5$ lfolT»rhttltnis hergestellt worS@n «ir@ii₉ su der Sohnelse sugegeben, wodurch Btoh ä®n> !©trieb auf

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einen viderstandsbetrieb inderte und ansohlieSend wurde die Sohnelse ttm Ofen abgestochen oder abgesogen. Weiterhin wurde, während kontinuierlich das Rohmaterial sub Ofen iugeführt wurde, die dabei erhaltene Schneise ron des Ofen wiederholt abgesogen, wodurch die expandierenden Zualtse kontinuierlich gebildet wurden. PIe Temperatur der Schneise erreichte 132ΟΌ» es trat nur eine geringe Freisetzung von Schwefels&ureanhydrid auf und Aufblthuiigeaittel alt auageselohneten Eigenschaften wurden erhalten.

Nachdem der Betrieb sieh eu eine« Yiderstandehetrleh geändert hatte, werde weiterhin Crjolit in einer Menge τοη * 1 Oew.HJt» besogen auf das uewloht der Rohmaterialien, suge~ setst. Sie Suaaanensetsung der eingesetsten Rohmaterialien und diejenige des gebildeten Aufbltthungsaittels sind in der folgenden Tabelle enthalten.

Ölöh-

tabelle

3

0,5

II

SO

5

SlO₉

0,4

Fe₉O.

ande- ine-

gesamt

rerluet

Al 0

86,2

CaO

2

C.

3,9

99,5

-

0,3

0,

0,3

1.9

0,8

99,6

Kalk

0,3

9,5

95,7

-

8

1,5

5,5

3,4

99,9

Bauxit

1.7

0,3

57,

0

0,1

0,3

100,7

Gips

- 0,2

39,4

36,

0,8

0,9

51,8

Suaats

Teritlelohabel«pl·! 1

Der Yergleloherermich wurde unter Anwendung des gleichen elektrischen Ofens und der gleichen Rohmaterialien wie in Beispiel 1 durchgeführt. Ohne daß die anfingliehe Schneise wie IeI den vorstehenden Beispielen gebildet wurde, wurden die Rohmaterialien direkt in den Ofen und um die Hraphitelektroden herum «ingebraoht und durch Einleiten fön elek-

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trlsohem Strom ein elektrischer Bogen ausgebildet, wodurch die Sohmelse der Rohmaterialien gebildet wurde. In diesem Fall stieg die Temperatur der Sohnelse auf etwa 160O¹C und es trat eine bemerkenswerte Freisetsung von Schwefelsaureanhydrid auf. Weiterhin wurden die später augeführten Rohmaterialien nicht glatt oder einheitlich eingemischt, das eutektische Gemisch nicht einfach gebildet und infolgedessen war ein kontinuierlicher Betrieb unmSglich. Die Zusanaensetsung der Schneise ist in folgender Tabelle aufgeführt.

Tabelle III

SiOg Al₂O, Fe₂CU CaO SOs andere Insgesamt Sehnelse 1,4 18,4 1,1 77,2 0,6 1,3 100 *

Wie sich aus Tabelle III ergibt, wurde der als Rohmaterial eiiigesetste Gips weitgehend strsetst.

Beispiele für Anwendungen derexpandierenden Zusätze

In diesen Beispielen wird die ausgeseiehnete Wirksamkeit der na©h dem erfindmng@geii£eeiK Terfahren erhaltenen expandierenden Zus&tse geseigt.

Ein Klinker des nach Beispiel 1 hergestellten expandierenden Zusatzes und ein Klinker eines nach dem üblichen Yerfahren hergestellten expandierenden Zusetses wurden auf einen Wert von 2800 cm /g pislveAifrt und 12 Gew .-Teile des pulverisierten Hiakere sit Θ8 dew.-Teilen eines gewöhnlichen Bßrtland-Zenent®« vermischt₉ um den expandierenden Zement su erhalten, unter Anwendung der auf diese Weise erhaltenen expandierenden Zemente wurden Probestücke aus verstärktes Beton hergestellt« Die Probestücke wurden auf fflgende Weise erhalten: Der expandierende Zement wurde mit

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20 mn des maxinalen Aggregate 3»8 τοη Sand und 6,9 Kies in P.M. Ternisoht und ein Verhältnis Waeser/Zenent τοη 4O# angewandt. In der Mitte τοη einer Pore τοη 250 on Gesamtlänge und 15 ca Höhe wurde βΪλ Stahl stab τοη einen Viertel pe (Durchmesser 12 ma) angebracht und das Gemisch in die Form gegossen. Nach 6 Stunden wurde die Form abgenommen und zur Bestimmung des ExpansionsausmaSea ein 7er- «suchsdorn eingesetzt. Das Probestück wurde unter einer relatiTen Feuchtigkeit τοη mehr als 90 # gehärtet und als SpannungsmeBgerät wurde ein handliches Spai&ngsmefigerät tob Hargen-Bagar-Typ Terwendet* Der dadurch bestimmte Zustand des Auftretens der wirksamen Expansion ist aus Pig. 2 .ersichtlich. Die Ergebnisse des Festigkeiteversuefaes nach 100 Tagen (nach dem drei-IantenTersuoh) sind in Tabelle IY aufgeführt.

Tabelle 17

Expandierende Wirksame PestigkeltsTer- Be-Zusätze Expansionskraft such lastung

(Tonnen) anfängl. Restbe- (Tonnen)

lastung(Tonnen)

a. Erfindungsgemäß 1_f35 0,42 2,75

b. Öblioh 0,50 0,37 2,32 C Ohne 0,0 0,23 1»5

Wie sieh aus der vorstehenden Tabelle ergibt, werden, wenn die expandierenden Zsätse genäS der Erfindung für eine chemische Vorspannung oder ein YorspannungsTerfahren angewandt werden, bessere Eigenschaften als bei den üblichen Produkten erhalten.

Die TorsMiende wirksame Expansionskraft wurde naoh den Verfahren τοη Muguroioa und Mitarbeiter in Fifth International Ceaent Chenioal Synpoeiun, Part 17, Seesion 4 unter Anwendung τοη 243 000 kg/om Betonelaetizität und

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Sie Vorteile dies vorliegend«! ¥®rf«te®iiB laes®a sieh wie folgt Kueatanenf®eeeiH

(1) Bei' Ausbildung der Setaeli© am fluoride unter den Elektroden in Fall &®r Herstellung der expandier«]»™ den Zue&tse im elektrisöhen Ofen kBam®» ti© nachfol lugegebenen Rohmateriall©a

(2) Sa die Bdbnateritiliem im

AtBoephäre bei höherer fexpeTatwt als in fell der dung eines Brenofena gesetmelMzi wiäei k8m@a₉ niifd dl© Zersetxung von Gips mu SO« wrriiigwt, expandierende Zusäts® erhalten

Reaktionavirkeaakeit für

erhOnt wird.

(3) Die Herstellung kann ^KteeM ®£m®0 langen Seit» raiae» durohgeffihrt verd®a₉ wms Mste? Ia Bfst®« nicht Mögliefe war«

(4) Di· Biegefestigkeit isnS Braifestigteit Ie® linnisehene der expaMierenäem ^maltii® gesil

in einen Zewent enthalteMea M@i^jt©l aimi etwa 30 $ erhöht Yergleioh sub Fall der l®w@M™asg v®m e©l©h@a_e Si® i»@h Ü1>» liehen TerJhren hergestellt
Die

im Vergleich m?, gesinterten ln»S%ikt®m_e BKitiroii l»nn eine wirksaae

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Claims

Patentansprüche

1. Terfahren srur Herstellung τοπ expandierenden ZeoentsuB&tEen vom Calciumeulf©aluminat-Typ, die ein MoI-Terhfiltnis von 0,5 - 1,8 an CaO/CaSO^ und 3-9 en GaO/Al₂O, enthalten in eines elektrischen GKLeiohstroswideretandsheiiofen, dadurch gekennzeichnet, daß ein gesohsolseneB, einen elektrischen Widerstand zeigendes Material, welches hauptsächlich aus sindenstens einen anorganischen Pluorld besteht, unter den Elektroden in de« Ofen gebildet wird, allmählich su der Sohselse ein ge-■isehtes Rohmaterial, welches durch Zugabe eines anorganischen Fluoride au eines CaO, CaSO. und Al₂O. enthaltenden Rohsaterial hergestellt wurde, zubegeben wird und das gesohsolsene System bei 1200-1400 ⁰C -gehalten wird·

2. Terfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dad als anorganisches Fluorld mindestens eine der Terbindungen CaP₂, MgP₂· AlP₅, CaI₂-SAl₂O₅, Ca₅P(PO^)₅, Ha₅AlPg oder BaP₂ verwendet wird.

3· Terfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennseiehnet, dat das anorganische Pluorid su des Rohsaterial in #iner Menge von 0,2-10 Oew·-^ des Rohnaterials angegeben wird.

4· Terfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn— seichnet, dafi die Zusassensetsung des Rohmaterialβ is Bereich der Plttohe ABEP im Breieoks-Ioordinatensystes der Pig. 1 liegt und CaP₂ su des Rohsaterial in einer Menge τοη 0,2-1 Qe-w.-ji, hexogen auf Rohsaterial, angegeben wird.

5· Terfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekerntseiehnet, daß die Zusammensetzung des Rohmaterials im Bereich der Plftohe SPOH is Breieoks-Ioordinatenejetes der Pig. 1 liegt und CaP₂ su des Rohsaterial in einer M«nge

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τοπ 0,2-5 Gew.-^j, bezogen auf Rohmaterial» zugesetzt wird.

6. Verfahr en nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung des Rohmaterials im Bereich der Pläohe SHDC im Dreieekskoordinatensystein der Fig. 1 liegt und CaF₂ ^zu dem Rohmaterial in einer Menge von 5 his 10 Gew.-#, bezogen auf Rohmaterial, zugesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bie 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung des Rohmaterials im Bereich der Fläche ABEF ins Dreieckskoordinatensystem der Fig. 1 liegt und Na,AlFg im dem Rohmaterial in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-^, bezogen auf Rohmaterial, zugesetzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung d@e Rohmaterials im Bereich der Fläche EFdH im Breleckskoordinatensystem der Flg. 1 liegt und Ha^AlFg zu den Rohmaterial in einer Menge τοη 0,2 bis 0,5 Gew.4^ bezogen auf Rohmaterial, zugegeben wird«

9. Verfahren naeh Anspruch 1 bis 5₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung des Rohmaterials im Bereich der Flftehe GHIX! im Breieekekoorälnateneystem der Fig. 1 liegt und Ha^AlFg su d@m Rohmaterial in einer Menge τοη 2,5 feie 5 Gew.-$, bezogen auf Rohmaterial, zugegeben wird.

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