DE2029039C3 - Process for the production of expanding cement additives of calcium sulfoaluminate type - Google Patents
Process for the production of expanding cement additives of calcium sulfoaluminate typeInfo
- Publication number
- DE2029039C3 DE2029039C3 DE19702029039 DE2029039A DE2029039C3 DE 2029039 C3 DE2029039 C3 DE 2029039C3 DE 19702029039 DE19702029039 DE 19702029039 DE 2029039 A DE2029039 A DE 2029039A DE 2029039 C3 DE2029039 C3 DE 2029039C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- area
- mixture
- amount
- feed mixture
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims description 28
- 239000011575 calcium Substances 0.000 title claims description 14
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 11
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 title claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 57
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 27
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 22
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910001506 inorganic fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 102100040014 GH3 domain-containing protein Human genes 0.000 claims description 3
- 101000886770 Homo sapiens GH3 domain-containing protein Proteins 0.000 claims description 3
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910016036 BaF 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 56
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 30
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 30
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 11
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Inorganic materials O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 6
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 6
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 3
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J calcium sulfate hemihydrate Chemical compound O.[Ca+2].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011507 gypsum plaster Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 2
- 239000011513 prestressed concrete Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N (1s,3r,4e,6e,8e,10e,12e,14e,16e,18s,19r,20r,21s,25r,27r,30r,31r,33s,35r,37s,38r)-3-[(2r,3s,4s,5s,6r)-4-amino-3,5-dihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxy-19,25,27,30,31,33,35,37-octahydroxy-18,20,21-trimethyl-23-oxo-22,39-dioxabicyclo[33.3.1]nonatriaconta-4,6,8,10 Chemical compound C1C=C2C[C@@H](OS(O)(=O)=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2.O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N 0.000 description 1
- 101100273027 Dictyostelium discoideum cafA gene Proteins 0.000 description 1
- 101100387247 Drosophila melanogaster Gdh gene Proteins 0.000 description 1
- 101150013260 GLUD1 gene Proteins 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052934 alunite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010424 alunite Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229910001648 diaspore Inorganic materials 0.000 description 1
- BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N dicalcium;oxocalcium;silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca]=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VFNGKCDDZUSWLR-UHFFFAOYSA-N disulfuric acid Chemical compound OS(=O)(=O)OS(O)(=O)=O VFNGKCDDZUSWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 206010016766 flatulence Diseases 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KPZTWMNLAFDTGF-UHFFFAOYSA-D trialuminum;potassium;hexahydroxide;disulfate Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3].[Al+3].[Al+3].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O KPZTWMNLAFDTGF-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von expandierenden Zementzusätzen vom Calciumsulfoaluminat-Typ, die CaO und CaSO4 im Molverhältnis von 0,5 bis 1,8 und CaO und AlX)3 im Molverhältnis von 3 bis 9 enthalten, in einem elektrischen Gleichstromwiderstandsheizofen.The invention relates to a process for the production of expanding cement additives of the calcium sulfoaluminate type containing CaO and CaSO 4 in a molar ratio of 0.5 to 1.8 and CaO and AlX) 3 in a molar ratio of 3 to 9 in a direct current electric resistance heating furnace .
Bei den üblichen Zementen besteht ein großer Nachteil in der Ausbildung von Rissen durch Schrumpfung während der hydraulischen Verfestigungsstufe und es wurden bereits verschiedene expandierende Zementzusätze zur Verhinderung des Auftretens derartiger Risse oder zur Einführung einer positiven Vorspannung für die Sekundärprodukte aus Zement, wie Betonstrukturen und Hume-Betonrohre, vorgeschlagen. Beispiele hierfür sind expandierende Zementzusätze unter Anwendung der hydraulischen Eigenschaften von Calciumoxyd, Magnesiumoxyd, Eisenoxyd, expandierende Zusätze, die mehr als 7,0 Gewichtsprozent eines Gemisches aus Calciumsulfoaluminat und Eisenoxyd und mehr als 21% an wasserfreiem Gips enthalten und durch Vermischen von Calciumoxyd und Gips mit Calciumsulfoaluminat, wovon ein Teil durch ein Erdalkalimetall und Titanoxyd gemäß der US-PS 33 03 037 ersetzt wurde, hergestellt wurden, expandierende Zementzusätze, die durch Vermischen von Gips mit einem Komplexsalz eines Silicats und eines Sulfats erhalten wurden, und expandierende Zementzusätze, die hauptsächlich aus Alit, Calciumsulfoaluminat und Calciumsulfat bestehen. With the usual cements there is a large one Disadvantage in the formation of cracks due to shrinkage during the hydraulic consolidation stage and there have been various expanding cement additives for preventing such from occurring Cracks or for the introduction of positive prestressing for the secondary products made of cement, such as concrete structures and Hume concrete pipes. Examples of this are expanding cement additives using the hydraulic properties of calcium oxide, magnesium oxide, iron oxide, expanding additives that contain more than 7.0 percent by weight of a mixture of calcium sulfoaluminate and iron oxide and more than 21% anhydrous gypsum and by mixing Calcium oxide and gypsum with calcium sulfoaluminate, a part of which is made up of an alkaline earth metal and titanium oxide according to US-PS 33 03 037 was replaced, were made expanding cement additives, the by mixing gypsum with a complex salt of a silicate and a sulfate, and expanding cement additives, which mainly consist of alite, calcium sulfoaluminate and calcium sulfate.
Jedoch ist bei dem üblichen Verfahren der großtechnischen Herstellung der Calciumsulfoaluminat als expandierender Bestandteil enthaltenden Zementzusätze durch Sinterung der Rohmaterialien in einem Drehofen oder in einem Strahlungsofen (Reverberierofen) die Reaktionsgeschwindigkeit oder Wirksamkeit der Umwandlung der Aluininiumkomponente in Calciumsulfoaluminat auf eine beschränkte Menge begrenzt. Das bedeutet, daß zur Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit oder Wirksamkeit der Reaktion es notwendig ist, die Rohmaterialien zu erhitzen, bis sie in den geschmolzenen Zustand kommen, und infolgedessen wird der Ringwuchs in der Sinterungszone ties Ofens stark, so daß eine kontinuierliche Durchführung der Reaktion unmöglich wird. Auch wird in diesem Fall die Rcaktionstemperatur höher, und des-However, the conventional method is the industrial one Manufacture of cement additives containing calcium sulfoaluminate as an expanding component by sintering the raw materials in a rotary furnace or in a radiation furnace (reverberation furnace) the rate of reaction or efficiency of converting the aluminum component to Calcium sulfoaluminate limited to a limited amount. This means that to increase the reaction rate or effectiveness of the reaction it is necessary to heat the raw materials until they come into the molten state and, as a result, the ring growth becomes in the sintering zone deep in the furnace, making it impossible to carry out the reaction continuously. Also in in this case the reaction temperature is higher, and therefore
3 43 4
halb wird Schwefelsäureanhydrid in großem Ausmaß unter Anwendung einer Probe eines verstärkten abgegeben. Betons, erhalten wurde; dabei wurde bestätigt, daßhalf sulfuric anhydride is greatly enhanced using a sample of a fortified one submitted. Concrete, was obtained; it was confirmed that
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Ver- Gemische mit einer Zusammensetzung innerhalb des fahrens zur Herstellung von expandieren-ien. Zement- Bereiches EFGH die gleichen Qualitäten zeigten und zusätzen vom Calciumsulfoaluminat-Typ, wobei die 5 daß Gemische mit Zusammensetzungen innerhalb der vorstehend geschilderten Schwierigleiten vermieden Fläche ABCD ebenfalls vorteilhaft im Rahmen des werden können. erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werdenThe object of the invention is to create a mixture with a composition within the process for the production of expand-ien. Cement range EFGH showed the same qualities and additives of the calcium sulfoaluminate type, the 5 that mixtures with compositions within the difficulties described above can also be avoided advantageously within the scope of the ABCD area. method according to the invention can be used
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch können.The method according to the invention is thereby able.
eekennzeichnet, daß man in dem Ofen mindesten;, ein Dabei wurde bei der Bestimmung des Expansionsanorganische'-. Fluorid schmilzt, der Schmelze all- io koeffizienten eine Mörtelprobe gemäß der Vorschrift mählich ein Beschickungsgemisch, bestehend aus JIS R 5201 hergestellt, wobei ein Zement mit einem einem anorganischen Fluorid und einem CaO, CaSO4 Gehalt an einem expandierenden Zementzusatz und und ALO3 enthaltenden Rohmaterial zusetzt, wobei ein Standardsand für Zement in einem Gewichtsverdie Menge an anorganischem Fluorid, bezogen auf hältnis von 1 : 2 zusammen mit 65 Gewichtsprozent das Gewicht des Rohmaterials im Bereich von 0,2 15 Wasser, bezogen auf den Zement, gemischt wurden, bis 10 Gewichtsprozent liegt, darauf unter den Be- der so hergestellte Mörtel in einen Stahlformrahmen dingungen einer Spannung von 20 bis 180 Volt und von 4x4x16 cm eingeführt und während 24 Stundner Elektrodenstromdichte von 0,2 bis 7 A/cm2 die den zur Härtung darin gelassen wurde. Der Expan-Temperatur auf 1200 bis 14000C einstellt und schließ- sionskoeffizient bei einem freien Expansionsausmaß lieh die Schmelze in einer Menge entsprechend der 20 bedeutet das Änderungsausmaß der Länge der Mörtel-Menge des zugeführten Beschickungsgemisches ab- probe, welches dadurch erhalten wurde, daß die ge-Iticht und das Zuführen des Beschickungsgemisches härtete Probe aus dem Formrahmen aufgenommen, und des Abstechens wäarend des stationären Betriebs in Wasser bei 20 1C gealtert wurde und die Länge im wiederholt. Verlauf der Zeit gemessen wurde. Dieses VerfahrenThis indicates that at least one was used in the furnace when determining the organic expansion. Fluoride melts, the melt all- io coefficient of a mortar sample according to the regulation gradually made a feed mixture consisting of JIS R 5201, wherein a cement with an inorganic fluoride and a CaO, CaSO 4 content of an expanding cement additive and and ALO 3 containing raw material added, whereby a standard sand for cement in a weight ratio of the amount of inorganic fluoride, based on the ratio of 1: 2 together with 65 weight percent the weight of the raw material in the range of 0.2-15 water, based on the cement, were mixed to 10 weight percent is then introduced under the conditions of the mortar thus produced in a steel mold frame of a voltage of 20 to 180 volts and 4x4x16 cm and for 24 hours electrode current density of 0.2 to 7 A / cm 2 which was left to harden therein. The Expan temperature to 1200-1400 0 C sets and closing sion coefficient at a free expansion amount borrowed the melt in an amount corresponding to the 20 denotes the amount of change of the length of the mortar amount of the supplied feed mixture off test, which was obtained by The specimen cured not and the feeding of the charge mixture was taken out of the mold frame, and the tapping was aged during stationary operation in water at 20 1 C and the length was repeated. The passage of time was measured. This method
Im Rahmen der Erfindung vorteilhaft einsetzbare 25 ist allgemein in der Mörteltechnik als »Vergleichsanorganische Fluoride sind CaF,, NaF, MgF2. KF, verfahren« (comparator method) bekannt. Der Ex-AlF AL(SiFf))3 NaAlF4, Na3AlF0, AlF3 · 3'NaF, pansionskoeffizient bei einer Expansion unter Span-Na-Al3F1,", CaF2 · 5 Al2O3 und Ca5F(PO4),. nung bei einem Beton (Spannbeton) ist zu bestimmenIn the context of the invention, 25 which can be used advantageously is generally used in mortar technology as “comparative inorganic fluorides are CaF 1, NaF, MgF 2 . KF, verfahren «(comparator method) known. The Ex-AlF AL (SiF f) ) 3 NaAlF 4 , Na 3 AlF 0 , AlF 3 · 3'NaF, expansion coefficient for an expansion under Span-Na-Al 3 F 1 , ", CaF 2 · 5 Al 2 O 3 and Ca 5 F (PO 4 ),. tion for a concrete (prestressed concrete) is to be determined
Weiterhin können als Rohmaterialien, zu dene:: die in einer Betonprobe, wie dies in den Beispielen der anorganischen Fluoride zugemischt werden, Ma- 30 Anwendung des Expansionszusatzes in der Beschreilerialien die eine große Menge des Aluminiumoxyd- bung erläutert wird.Furthermore, as raw materials to which: those in a concrete sample, as in the examples of the inorganic fluorides are mixed in, Ma- 30 Use of the expansion additive in the labeling which explains a large amount of aluminum oxide.
bestandteil enthalten, wie Bauxit, Alunit, Aluminium- Die Molverhältnisse der chemischen Zusammen-constituents, such as bauxite, alunite, aluminum- The molar ratios of the chemical compounds
schiefer Diaspor und weiterhin die üblichen Roh- sctzung der Rohmaterialien, zu denen die anorgamaterialien für expandierende Zusätze für Zement, die nischen Fluoride zugemischt werden und die beim Kalk und Gips enthalten, verwendet werden. 35 erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden be-oblique diaspore and continue the usual raw materials, to which the inorganic materials for expanding additives for cement, which are mixed with niche fluorides and which are used in Lime and gypsum containing gypsum can be used. 35 methods according to the invention are used
Durch den Zusatz der anorganischen Fluoride, wie tragen 0,5 bis 1,8 für CaO/CaSO4 und 3 bis 9 tür CaF ^u den Rohmaterialien für die expandierenden CaO/ALO, und die bevorzugte Schmelztemperatur 7usätze wird die Fließfähigkeit der Schmelze be- beträgt 1200 bis 14000C.The addition of inorganic fluorides, such as 0.5 to 1.8 for CaO / CaSO 4 and 3 to 9 for CaF ^ u the raw materials for the expanding CaO / ALO, and the preferred melting temperature additives, the flowability of the melt is affected. is 1200 to 1400 0 C.
merkenswert erhöht, und dadurch wird der Abstich- Wenn das M öl verhältnis von CaO zu CaSO4 hoherif the M oil ratio of CaO to CaSO 4 is higher
TTbeitscane für die Produkte sehr einfach. 40 als 1,8 liegt, wird die Temperatur der Schmelze hoherTTbeitscane for the products very easy. 40 is 1.8, the temperature of the melt becomes higher
Die Zusammensetzung der expandierenden Zement- als 15000C, und Schwefclsäureanhydnd wird heftig zusätze gemäß der Erfindung liegt innerhalb des freigesetzt. Deshalb muß zur fortgesetzten Durch Bereiches\A B C und D in dem Dreieckskoordinaten- führung des Absticharbeitsganges die Menge der vorsvstem das'in'F i g. 1 der Zeichnung veranschaulicht stehenden anorganischen Fluoride über 10 Gewiclitsist worin die Zahlenangaben in Gewichtsprozent aus- 45 prozent gesteigert werden, wodurch die Eigenschatten «drückt sind. Insbesondere wird in der schraffierten der Produkte verschlechtert werden. Falls anderer-Fläche EFGH beispielsweise 0,2 bis 5 Gewichtspro- seits das Molverhältnis von CaO/Cabü4 weniger ais «nt insbesondere 0 2 bis 0,5 Gewichtsprozent, Fluorit 0,5 beträgt, kann zwar die Fließfähigkeit der Schmelze SvorzuS während in der Fläche GHDC mehr als verbessert werden, jedoch wird die Temperatur der 5Gewicht'sProzent, insbesondere 5 bis 10 Gewichts- 50 Schmelze auf weniger als 12000C gesenkt, wodurch die nrozent F uorit bevorzugt wird, da, falls das Ver- Bildung von Calciumsulfoalum.nat verringert wird SS weniger als 5 Gewichtsprozent ist, die Fließ- und überwiegend 12CaO- 7 Al2O3 gebildet wird fäh gkeit der Schmelze verringert wird. Im Fall der Entsprechend dem erfindungsgemäßen VerfahrenThe composition of the expanding cement- than 1500 0 C, and sulfuric anhydride is violent additives according to the invention is within the released. Therefore, for the continued through area \ ABC and D in the triangular coordinate guidance of the tapping operation, the amount of the previous das'in'F i g. 1 of the drawing illustrates the standing inorganic fluorides over 10 percent by weight, in which the figures in percent by weight are increased by 45 percent, whereby the properties are depressed. In particular, the hatched area of the products will be deteriorated. If other-area EFGH is, for example, 0.2 to 5 percent by weight, the molar ratio of CaO / Cabu 4 less than, in particular, 0.2 to 0.5 percent by weight, fluorite 0.5, the flowability of the melt can be reduced while in the surface GHDC be as improved more, but the temperature of the 5Gewicht's P is rcent, in particular 5 50 melt to less than 1200 0 C lowered to 10 by weight, whereby the nrozent F is uorit preferred because if the encryption formation of Calciumsulfoalum. nat is reduced SS is less than 5 percent by weight, the flowability and predominantly 12CaO- 7 Al 2 O 3 is formed ability of the melt is reduced. In the case of the method according to the invention
Anwendung von Kryolith können ausreichende EfTekte wird die Fließfähigkeit der ^™1™.™*™*™ unter Anwendung einer Menge in der Größenordnung 55 Dreifache gegenüber derjenigen im üblichen Fa 1 ve Se Hai te der bei Fluorit erforderlichen Menge er- bessert, wodurch die Arbeitsweise sehr einfach du.chhaten werden. Andererseits beträgt innerhalb der führbar wird. Auch wird die Reakt«°nsausbcute fm Fläche ABFE die Zugabemenge an anorganischem Calciumsulfoaluminat auf das l,3fache de, Ausbeute Fluorit vorzugsweise ciwa 0,2 bis 1 Gewichtsprozent. beim üblichen Verfahren ,rl.oht und die Biegefest g-5 ämt ichengFällen wird die Menge dieses Zusatzes 6o ,.it und PreßfestigkcH ones *™\^™^α ύ£ vorzugsweise so niedrig wie möglich innerhalb des expandierenden /u.r.'c gen,;.« du Lrfindun. zu ö - ■ · einem gewöhnlichen Porlland-Zcnicnt nc li.niuii.uiThe application of cryolite can have sufficient efTects, the flowability of the ^ ™ 1 ™. ™ * ™ * ™ is improved with the application of an amount in the order of 55 three times that in the usual case of the amount required for fluorite, whereby the Working method will be very easy du.chhaten. On the other hand is within the feasible. Also, the reaction rate fm area ABFE, the amount of inorganic calcium sulfoaluminate added, is 1.3 times the amount, the fluorite yield is preferably about 0.2 to 1 percent by weight. in the usual procedure, rl.oht and the flexural strength g-5 ämt ichen g cases, the amount of this addition 6o, .it and PreßfestigkcH ones * ™ \ ^ ™ ^ α ύ £ preferably as low as possible within the expanding / ur'c gen,;. «du Lrfindun. to ö - ■ · an ordinary Porlland-Zcnicnt nc li.niuii.ui
^g^^ansionskocnizieiuei^er SS Ä Ä Ά ^W dnc iSTenngröße eines ausdehnenden Zusatzes Mörtel, der unter Anwendung von uDl.chen expan-^ g ^^ ansionskocnizieiuei ^ er SS Ä Ä Ά ^ W dnc is the nominal size of an expanding additive mortar, which is expanded with the use of uDl.chen
für Zement ist, wurde ein Vcrglcichsvcrsuch durchgc- 65 liierenden Zusätzen hcrgeslcl I ™e„ führt in dem die wirksame Expansionsgeschwindig- Hm erheblicher -ehlcr tritt beim Start der Hcfor cement, a Vcrglcichsvcrsuch was durchgc- 65 liierenden additives hcrgeslcl I ™ e "leads in which the effective Expansionsgeschwindig- Hm considerable -ehlcr occurs at the start of Hc
keil aus der freien Expansionsgeschwindigkeit eines stellung der expandierenden /.usatzc 111 cincm Glud Mörtek und aus der Expansionsspannung, bestimmt stromwidcrstand.heizofen unter Anwendung der >or-wedge from the free expansion speed of a position of the expanding /.usatzc 111 cincm Glud Mörtek and from the expansion voltage, determined current resistance. heating furnace using the> or-
stehend aufgeführten vermischten Rohmaterialien drückt wird und Schwefelsäureanhydrid kaum freiinsofern
auf, daß, wenn die vorstehenden vermischten gegeben wird. Die Korngröße der Rohmaterialien
Rohmaterialien direkt in den elektrischen Ofen ein- beträgt vorzugsweise weniger als 0,5 mm für Bauxit
gebracht werden und erhitzt werden, der Gipsbestand- und weniger als 2,5 mm für Kalk. Gröbere RoIiteil
zersetzt wird und Schwefelsäureanhydrid heftig 5 materialien sind ungünstig, da die Rohmaterialien
freigesetzt wird, so daß expandierende Zusätze mit der in der abgezogenen Schmelze nicht umgesetzt oder
gewünschten Zusammensetzung nicht erhalten weiden nicht geschmolzen verbleiben und es weiterhin, selbst
können. wenn die Verweilzeit derselben im Ofen verlängert Im Rahmen der Erfindung wurde somit auch das wird, es schwierig ist, diese unumgesetztcn oder unge-Startverfahren
für die Herstellung der expandierenden io schmolzenen Materialien zu entfernen. Wenn andercr-Zusätze
mittels eines Gleichstromwiderstandsheizofens seits die Teilchengröße der Rohmaterialien zu fein ist,
untersucht und dabei das erfindungsgemäße Verfahren wird die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, die Tempcerhalten.
ralur im Ofen wird rasch crnöht, wodurch die Untcr-Das
bedeutet für den Fall der Herstellung der vor- drückung der Freisetzung von Schwefelsäureanhydrid
stehenden expandierenden Zusätze in einem Gleich- 15 unmöglich wird, und es wird auch das Abziehen des
Stromwiderstandsheizofen mit Kohlenstoffelektroden, geschmolzenen Produktes schwierig auf Grund der
daß mindestens eines der vorstehend aufgeführten Verringerung von dessen Fließfähigkeit. Deshalb ist
anorganischen Fluoride vorhergehend als Ausgangs- die bevorzugte Korngröße eine solche, bei der mehr
material am Boden des Ofens eingebracht wird, so daß als 60% beim Sieben mit einem Sieb mit Maschen
das anorganische Fluorid mindestens den Raum füllt, 20 von 44 Mikron zurückbleiben. Zweckmäßig liegt das
wo die unteren Enden der Elektroden stehen, der Mengenverhältnis von CaO/Al2O3 in den Beschickungselektrische
Strom eingeschaltet wird. Wenn eine voll- materialien im Bereich von 2 bis 8.
ständige Schmelze des anorganischen Fluorids ge- Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erbildet
ist, wird das vorvermischte Rohmaterial all- läuterung der Erfindung,
mählich zu der Schmelze unter Erhöhung des Vo- 25
lumens der Schmelze zugegeben und, wenn das Volumen der Schmelze die mögliche Höhe des Ofens . · , -1
erreicht, die Schmelze von dem Ofen abgestochen. b e 1 s ρ 1 e 1 1
Beim Anfahren, d. h. bis zu dem Zeitpunkt, an demthe mixed raw materials listed above and sulfuric anhydride hardly freely insofar as when the above mixed raw materials are given. The grain size of the raw materials raw materials directly into the electric furnace is preferably less than 0.5 mm for bauxite to be brought and heated, the plaster of paris and less than 2.5 mm for lime. Grosser RoIiteil is decomposed and sulfuric anhydride violently 5 materials are unfavorable, since the raw materials are released, so that expanding additives with the withdrawn melt not reacted or not obtained in the desired composition remain not melted and can continue to do so by themselves. if the residence time of the same in the furnace is extended. In the context of the invention, it is difficult to remove these unreacted or un-started processes for the production of the expanding io molten materials. When other additives by means of a direct current resistance heating furnace, on the other hand, the particle size of the raw materials is too fine, investigated and thereby the method of the present invention increases the reaction rate that maintains temperature. The temperature in the furnace is rapidly increased, which means that in the case of the production of the suppression of the release of sulfuric acid anhydride, expanding additives in a constant state becomes impossible, and the extraction of the electric resistance heating furnace with carbon electrodes, molten product difficult because of at least one of the above-mentioned reductions in its flowability. Therefore, inorganic fluoride as the starting point, the preferred grain size is one in which more material is placed at the bottom of the furnace so that when sieving with a mesh sieve, the inorganic fluoride fills at least the space, 20 by 44 microns . Conveniently, where the lower ends of the electrodes are located, the amount ratio of CaO / Al 2 O 3 is switched on in the charging electric current. If a solid material in the range of 2 to 8.
permanent melt of the inorganic fluoride.
gradually to the melt while increasing the Vo- 25
lumens of the melt are added and when the volume of the melt is the possible height of the furnace. · , -1
reached, the melt tapped from the furnace. be 1 s ρ 1 e 1 1
When starting up, ie until the point in time at which
das vermischte Rohmaterial in der vorstehenden 30 Bauxit, gebrannter Kalk (Calciumoxyd) und wasser-the mixed raw material in the above 30 bauxite, quicklime (calcium oxide) and water
Weise zugesetzt wird, erfolgt der Betrieb des elek- freier Gips wurden so vermischt, daß das Molver-Manner is added, the operation of the electroless plaster was mixed so that the molar
trischen Ofens nach einer Bogenarbeitsweise, wird hältnis von CaO/Al2O3/CaSO4 einen Wert von 5/1/4In an arc furnace, the ratio of CaO / Al 2 O 3 / CaSO 4 is 5/1/4
dann aber nach der Widerstandsarbeitsweise weiter- hatte, und das Gemisch wurde pulverisiert, um dasbut then continued after the resistance mode of operation, and the mixture was pulverized to obtain the
geführt, und anschließend werden die vermischten Beschickungsgemisch zu erhalten. CaF5 wurde inled, and then the mixed feed mixture are obtained. CaF 5 was in
Rohmaterialien kontinuierlich dem Ofen zugeführt 35 einer Menge von 1 Gewichtsprozent, bezogen auf dasRaw materials continuously fed into the furnace 35 in an amount of 1 percent by weight based on the
und der Absticharbeitsgang in stationärem Betrieb Gewicht, zu den Beschickungsmaterialien zugesetzt,and the tapping operation in stationary operation weight, added to the feed materials,
wiederholt. Nach dem vorstehend aufgeführten Ver- Ein Gemisch aus etwa 20 kg CaF2 und Aktivkohlerepeated. According to the above procedure, a mixture of about 20 kg CaF 2 and activated charcoal
fahren kann ein vollständig geschmolzenes Auf- wurde am Boden eines Girod-Ofens von 450 kWcan drive a completely melted Auf- was on the bottom of a Girod furnace of 450 kW
blähungsmittel kontinuierlich hergestellt werden. um die Kohlenstoffelektroden herum eingebracht.Flatulence agents are continuously produced. introduced around the carbon electrodes.
Falls die gemischten Rohmaterialien direkt zu 40 und ein elektrischer Bogen wurde so ausgebildet, dal?If the mixed raw materials directly to 40 and an electric arc was formed so that?
einem elektrischen Bogen von hoher Temperatur zu- eine Schmelze mit einer Temperatur von 1170°Can electric arc of high temperature to a melt with a temperature of 1170 ° C
geführt werden, wird, wie vorstehend bereits abge- erhalten wurde. Zu der Schmelze wurde allmählichwill be performed, as has already been obtained above. To the melt became gradually
handelt, wasserfreier Gips mit einem Zersetzungspunkt das vorstehend hergestellte Beschickungsgemisch zu·acts, anhydrous gypsum with a decomposition point to the feed mixture prepared above
von etwa 14000C plötzlich zersetzt und in starkem gesetzt und anschließend durch Analyse mit pulsicrcn-of about 1400 0 C suddenly decomposed and set in strong and then by analysis with pulsed
Ausmaß Schwefelsäureanhydrid als Gas erzeugt, wo- 45 den Wellen mittels eines Oszilloskops festgestellt, dal;Extent of sulfuric anhydride produced as a gas, the waves being detected by means of an oscilloscope, that;
durch die expandierenden Zusätze mit der gewünsch- das System des elektrischen Ofens zu demjenigen einesthrough the expanding additives with the desired- the system of the electric furnace to that of one
ten Zusammensetzung nicht erhalten werden können. Widerstandsheizofens übergegangen war.th composition cannot be obtained. Resistance heating furnace had passed.
Es mag möglich sein, eine hauptsächlich aus CaO ■ Mit zunehmender Menge des Beschickungsgemische!It may be possible to use a mainly CaO ■ As the amount of the feed mixture increases!
Al2O3 oder 12 CaO · 7Al2O3 bestehende Schmelze nahm das Volumen der Schmelzmasse allmählich zuAl 2 O 3 or 12 CaO.7Al 2 O 3 existing melt, the volume of the melt gradually increased
herzustellen und dann allmählich die gemischten Roh- 50 und die Temperatur der Schmelze erreichte 1370° Cprepare and then gradually the mixed raw 50 and the temperature of the melt reached 1370 ° C
materialien einzubringen, jedoch wird in diesem Fall Jedoch trat weder eine Zersetzung noch eine stark«materials to be brought in, but in this case there was neither decomposition nor severe «
die Temperatur der Schmelze höher als 1400° C, und Freisetzung von Schwefelsäureanhydrid auf. Anthe temperature of the melt higher than 1400 ° C, and release of sulfuric anhydride on. On
dann wird die Freisetzung von Schwefelsäureanhydrid schließend wurde die Schmelze in einer Menge voithen the release of sulfuric anhydride was closing the melt in an amount voi
äußerst stark. etwa 70% der Masse von dem Ofen abgestochen, unc Unter »Gleichstromwiderstandsheizofen« wird ein 55 während kontinuierlich neues Beschickungsgemisclextremely strong. about 70% of the mass is tapped from the furnace, and under "direct current resistance heating furnace" a 55 continuously new charging mixture is used
elektrischer Ofen verstanden, bei dem die Schmelze zugeführt wurde, wurde der Absticharbeitsgang kontiUnderstood electric furnace, in which the melt was fed, the tapping operation was continuous
der Rohmaterialien selbst direkt als elektrischer nuierlich während 148 Stunden wiederholt. Die Fließof the raw materials themselves directly as electrical repeated for 148 hours. The flow
Gleichstromwiderstand verwendet wird, und es können fähigkeit der Schmelze war gut, und ein FreisetzeiDC resistance is used, and it can melt ability was good, and a release egg
Graphitelektroden oder Söderberg-Elektroden als von Schwefelsäureanhydrid trat während des ge Elektroden verwendet werden. 60 samten Betriebs nicht auf, und die Fxpandierwirkun;Graphite electrodes or Söderberg electrodes as kicked by sulfuric anhydride during the ge Electrodes are used. 60 not all operations, and the expanding effect;
Es ist darauf hinzuweisen, daß im Fall der An- der auf diese Weise hergestellten expandierenden ZuIt should be pointed out that in the case of the other, expanding Zu
Wendung eines derartigen elektrischen Ofens die sätze war besser als diejenige von Materialien, die iiTurning of such an electric furnace the rates were better than that of materials that ii
Atmosphäre innerhalb des Ofens reduzierend wirkt einem Drehofensystem hergestellt worden waren,A rotary kiln system has been made to reduce the atmosphere inside the furnace,
und ein Verlust an Schwefelsäureanhydrid dadurch In Tabelle I sind die Erg;bnisse der chemische! befürchtet werden könnte, jedoch bilden gemäß der 65 Analyse des Beschickungsgemisches aufgeführt. Diand a loss of sulfuric anhydride as a result. Table I shows the results of the chemical! could be feared, however, form listed according to the 65 analysis of the feed mixture. Tuesday
vorliegenden Erfindung CaO und CaSO4 ein eutek- Spannung und die durchschnittliche Leistung untepresent invention CaO and CaSO 4 a eutek voltage and the average power below
tisches Gemisch im Bereich von 0,5 bis 1,8 CaOCaSO4, den Betriebsbedingungen betrugen 40 bis 122 V umTable mixture in the range of 0.5 to 1.8 CaOCaSO 4 , the operating conditions were 40 to 122 V µm
wie bereits bekannt, wodurch die Zersetzung unter- etwa 218 kW.as already known, whereby the decomposition under- about 218 kW.
SiOnSiOn
Al2O,Al 2 O,
IcX)3 IcX) 3
CaOCaO
AndereOther
InsgesamtAll in all
Beschickungsgemisch, % 0.9 Geschmolzenes Produkt, ";, 1,7Charge Mix,% 0.9 Melted Product, ";, 1.7
Die in der vorstehenden Tabelle I aufgeführten MoKerliällnisse wurden wie folgt berechnet: Rohmaterial (Gesamtgewicht 100 g)The conditions listed in Table I above were calculated as follows: Raw material (total weight 100 g)
Mengecrowd
MolekuKirgew ichlMolecuKirgew I
Mol-AnzahlMole number
Al2O3 Al 2 O 3
CaOCaO
SO3 SO 3
12.5
51.5
33,412.5
51.5
33.4
102 56 80102 56 80
0,123
0,920
0.4180.123
0.920
0.418
Al2O,Al 2 O,
CaOCaO
CaSO4 CaSO 4
MoI-A η zahlMoI-A η number
*) Anmerkung:*) Annotation:
SO, wird angegeben als CaSO4 in der Beschreibung. Aus der Berechnung ergibt sich, daß CaSO1 -^ 0,41.8 Mol und CaO - (0,920 - 0,418) ■- 0,502 Mol.SO, is given as CaSO 4 in the description. The calculation shows that CaSO 1 - ^ 0.41.8 mol and CaO - (0.920 - 0.418) ■ - 0.502 mol.
0,1230.123
0.502*)0.502 *)
0.418*)0.418 *)
Es ist ersichtlich, daß daher in der vorstehenden Tabelle I die folgenden Verhältnisse vorliegen:It can be seen that the following ratios therefore exist in Table I above:
CaOZCaSO4 = 0,502/0,418 ·= 1.20 CaO/Al2O3 = 0,502/0,123 = 4,08CaOZCaSO 4 = 0.502 / 0.418 = 1.20 CaO / Al 2 O 3 = 0.502 / 0.123 = 4.08
Produktproduct
Menge Mol-AnzahlAmount of moles
Mol-Anzahl Mole number
Diese Berechnungen zeigen, daß sämtliche Molverhältnisse in den Bereich gemäß der Erfindung fallen.These calculations show that all mole ratios fall within the scope of the invention.
Da F i g. 1 die Zusammensetzung des Beschickungsmaterials in Gewichtsprozent veranschaulicht, werden die vorstehend ermittelten MolverhältnBse von Al2O3 = 0,123; CaO = 0,502 und CaSO4 = 0,418 wie folgt in Gewichtsprozent umgerechnet:Since F i g. 1 illustrates the composition of the feed material in percent by weight, the molar ratios determined above of Al 2 O 3 = 0.123; CaO = 0.502 and CaSO 4 = 0.418 converted into percent by weight as follows:
Al2O3 0,123 · 102 = 12,5 g
CaO 0,502 · 56 = 28,1 g
CaSO4 0,418 · 136 = 56,8 gAl 2 O 3 0.123 x 102 = 12.5 g
CaO 0.502 x 56 = 28.1 g
CaSO 4 0.418 x 136 = 56.8 g
(Gewichtsprozent) 12,5/97,4 = 12,8 28,1/97,4 = 28,9 56,8/97,4 = 58,3(Percent by weight) 12.5 / 97.4 = 12.8 28.1 / 97.4 = 28.9 56.8 / 97.4 = 58.3
zusammen 97,4 g zusammen 100%together 97.4 g together 100%
Der vorstehend erhaltene Zusammensetzungspunkt liect etwa im mittleren Teil der Fläche EFGH in Fig. 1.The composition point obtained above lies approximately in the central part of the area EFGH in FIG. 1.
Ein Gemisch aus 3 Gewichtstcilen BaF2, 4 Gewichtstcilen CaF2 und 3 Gewichtsteilen Na3AlF6 wurde zusammen mit Koksteilchen am Boden eines elektrischen Ofens in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 und um die Elektroden herum eingebracht.A mixture of 3 parts by weight of BaF 2 , 4 parts by weight of CaF 2 and 3 parts by weight of Na 3 AlF 6 was placed together with coke particles at the bottom of an electric furnace in the same manner as in Example 1 and around the electrodes.
Durch die Ausbildung eines elektrischen Bogens wurde eine Schmelze von etwa lOSO C gebildet.The formation of an electric arc caused a melt of around 10 ° C. to be formed.
Gepulverte, vermischte Beschickungsgemische, die durch Mischen von Bauxit, Calciumoxyd, Gips und Kryolith in Mischungsverhältnissen von 1.3 fürPowdered, mixed feed mixtures that by mixing bauxite, calcium oxide, gypsum and cryolite in mixing ratios of 1.3 for
Ca*O/CaSO4 und 5,7 für CaOAl2O3, ausgedrückt als Molverhältnis, und 1 Gewichtsprozent Kryolith, bezogen auf das Gewicht der Rohmaterialien, hergestellt worden waren, wurden allmählich der Schmelze zugegeben, und anschließend wurde die Schmelze vom Ofen abgestochen. Unter kontinuierlicher Zuführung des Rohmaterials zum Ofen wurde das Abstechen der Schmelze aus dem Ofen wiederholt, wobei die expandierenden Zusätze kontinuierlich gebildet wurden. Die Temperatur der Schmelze erreichte 132O0C. Es trat nur eine geringe Freisetzung von Schwefelsäureanhydrid auf, und es wurde ein expandierender Zementzusatz mit ausgezeichneten Eigenschaften erhalten. Die Zusammensetzung der Beschickungsgemische und die Zusammensetzung der gebildeten expandierenden Zusätze sind in der nachstehenden Tabelle 11 angegeben.Ca * O / CaSO 4 and 5.7 for CaOAl 2 O 3 in terms of molar ratio and 1% by weight of cryolite based on the weight of the raw materials were gradually added to the melt, and then the melt was tapped from the furnace . With the raw material continuously supplied to the furnace, the melt tapping out of the furnace was repeated, whereby the expanding additives were continuously formed. The temperature of the melt reached 132o 0 C. There was only a small release of sulfuric anhydride, and there was obtained an expanding cement additive with excellent properties. The composition of the feed mixtures and the composition of the expanding additives formed are given in Table 11 below.
CaOCaO
SiO3 SiO 3
Fe2O3 Fe 2 O 3
AndereOther
InsgesamtAll in all
Vergleichsbeispiel 1Comparative example 1
Der Vergleichsversuch wurde unter Anwendung des gleichen elektrischen Ofens und der gleichen Betchickungsmatcrialien wie im Beispiel 1 durchgeführt. Ohne daß die anfängliche Schmelze wie bei den vorttehenden Beispielen gebildet wurde, wurden die Betchickungsmatcrialien direkt in den Ofen und um die Graphitelektroden herum eingebracht, und ein elektrischer Bocen wurde ausccbildet, wodurch dieThe comparative experiment was carried out using the the same electric furnace and the same Betchickungsmatcrialien as in Example 1 carried out. Without the initial melt being formed as in the previous examples, the charging materials became placed directly in the furnace and around the graphite electrodes, and an electrical one Bocen was trained, whereby the
Schmelze aus den Beschickungsmaierialien gebildet wurde. In diesem Fall stieg die Temperatur der Schmelze auf etwa 1600°C, und es trat eine bemerkenswerte Freisetzung von Schwcfelsäureanhydrid auf. Weilerhin wurden die später zugefiihrten Bcschikkungsgemische nicht glatt oder einheitlich eingemischt, das eutektische Gemisch wurde nicht ohne weiteres gebildet, und infolgedessen war eine kontinuierliche Betriebsweise nicht möglich. Die Zusammensetzung ίο der Schmelze ist in folgender Tabelle III aufgeführt.Melt was formed from the charge maierialien. In this case the temperature rose Melt to about 1600 ° C and a remarkable one occurred Release of sulfuric anhydride. The batch mixtures that were added later were subsequently used not mixed in smoothly or uniformly, the eutectic mixture did not become readily and as a result, continuous operation was not possible. The composition ίο the melt is listed in the following table III.
SiO2 SiO 2
Al2O3 Al 2 O 3
Fc2O3 CaOFc 2 O 3 CaO
SO3 SO 3
AndereOther
lnsaesLimtlnsaesLimt
Schmelze, %Melt,%
1,41.4
18,418.4
1,1 77,21.1 77.2
0.60.6
1.31.3
100100
Wie sich aus Tabelle III ergibt, wurde der als Beschickungsmaterial eingesetzte Gips weitgehend zersetzt. As can be seen from Table III, the was used as the feed material The plaster of paris used is largely decomposed.
Beispiele für Anwendungen der expandierenden ZusätzeExamples of uses of the expanding additives
In diesen Beispielen wird die ausgezeichnete Wirksamkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen expandierenden Zusätze gezeigt.In these examples, the excellent effectiveness of the process according to the invention shown expanding additives obtained.
Ein Klinker des nach Beispiel 1 hergestellten expandierenden Zusatzes und ein Klinker eines nach dem üblichen Verfahren hergestellten expandierenden Zusatzes wurden auf einen spezifisclun Oberfiächcnbereich von 2800 cm2/g, bestimmt n;'ch dem Blainc-Verfahren, pulverisiert und 12 Gewichtsteile des pulverisierten Klinkers mit 88 Gewichtsteilcn eines gewöhnlichen Portland-Zements vermischt, um den expandierenden Zement zu erhalten. Unter Anwendung der auf diese Weise erhaltenen expandierenden Zemente wurden Probestücke aus verstärktem Beton hergestellt. Die Probestücke wurden auf folgende Weise erhalten: Der expandierende Zement wurde mit Sand mit maximalen Aggregaten von 20 mm und einem Feinheitsmodul von 3,8 sowie Kies mit einem Feinheilsmodul von 6,9 vermischt und ein Verhältnis von Wasser/Zement von 40% angewendet. In -der Mitte einer Form einer Gesamtlänge von 250 cm und einer Höhe von 15 cm wurde ein Stahlstab für Spannbeton angebracht, und das Gemisch wurde in die Form gegossen. Nach 6 Stunden wurde die Form abgenommen und zur Bestimmung des Expansionsausmaßes ein Prüfstift in den Beton eingeführt. Nach Stehenlassen in einem Raum während 18 Stunden wurde die durch den Prüfstift verursachte Beanspruchung oder Spannung mittels eines Spannungsmeßgerätes (Hargen-Bagar-Typ) gemessen, und der so ermittelte Wert wurde als Standardwert α verwendet. Anschließend wurde die Betonprobe unter einer relativen Feuchtigkeit von mehr als 90 °o (in Wasser) gehärtet und die Spannung des Betons wurde im Verlauf der Zeit (Alterung) als Wert b gemessen. Das Fxpansionsausmaß wird dann gemäß folgender Gleichung ermittelt:A clinker of the expanding additive produced according to Example 1 and a clinker of an expanding additive produced by the customary process were pulverized to a specific surface area of 2800 cm 2 / g, determined by the Blainc method, and 12 parts by weight of the pulverized clinker were also pulverized 88 parts by weight of ordinary Portland cement mixed to obtain the expanding cement. Using the expanding cements thus obtained, test pieces of reinforced concrete were prepared. The test pieces were obtained in the following way: The expanding cement was mixed with sand with maximum aggregates of 20 mm and a fineness modulus of 3.8 and gravel with a fineness modulus of 6.9 and a water / cement ratio of 40% was used. A steel rod for prestressed concrete was placed in the center of a mold with a total length of 250 cm and a height of 15 cm, and the mixture was poured into the mold. After 6 hours, the mold was removed and a test pin was inserted into the concrete to determine the extent of expansion. After standing in a room for 18 hours, the stress or tension caused by the test pin was measured by means of a tension meter (Hargen-Bagar type), and the value thus obtained was used as the standard value α . Subsequently, the concrete sample was cured under a relative humidity of more than 90 ° o (in water) and the stress of the concrete was measured with the lapse of time (aging) as the value b. The amount of expansion is then determined according to the following equation:
In F i g. 2 zeigt Kurve α das Expansionsausmaß für den Fall, bei welchem ein expandierender Zementzusatz, der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erhalten wurde, mit Zement gemischt wurde, und Kurve/) zeigt ein Expansionsausmaß für den Fall.In Fig. Fig. 2 shows curve α the amount of expansion in the case where an expanding cement additive obtained by the method according to the invention was mixed with cement, and curve /) shows an amount of expansion in the case.
bei welchem ein expandierender Zementzusatz, de: nach einem üblichen Verfahren (Calcinicrung in einem Drehrohrofen) erhalten wurde, mit Zement gemisch! wurde. Kurse c zeigt das Expansionsausmaß für den Fall, bei welchem kein expandierender Zusatz verwendet wurde. Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß Kurve a. die die Ergebnisse der Probe mit dem expandierender Zementzusatz gemäß der Erfindung veranschaulicht, ein größeres Expansionsausmaß als die Kurven/ und c anzeigt. Die Ergebnisse des Festigkeitsvcrsuehci nach 100 Tagen (bei Drei-Kantcn-Lagcrung) sind ir Tabelle IV aufgeführt.in which an expanding cement additive, de: was obtained by a conventional method (calcination in a rotary kiln), with cement mixture! would. Course c shows the extent of expansion for the case in which no expanding additive was used. From Fig. 2 it can be seen that curve a. which illustrates the results of the sample with the expanding cement additive according to the invention indicates a greater degree of expansion than curves / and c. The results of the strength test after 100 days (with three-sided storage) are shown in Table IV.
Expandierende Wirksame Festigkeitsversuch Be-Zusätzc Expansions- anfängliche lastungExpanding Effective Strength Test Be-Additional Expansion initial load
kraft Rcstbclastungby virtue of load
Tonnenmetric tons
Expansionsausmaß des Betons (%) =-Expansion of the concrete (%) = -
a - baway
Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in F i g. 2 dargestellt.The results obtained are shown in FIG. 2 shown.
Tonnenmetric tons
Tonnenmetric tons
Wie sich aus der vorstehenden Tabelle ergibtAs can be seen from the table above
werden, wenn die expandierenden Zusätze gemäß deif the expanding additives according to de
Erfindung für eine chemische Vorspannung oder eilInvention for a chemical toughening or express
Vorspannungsverfahren angewandt werden. DessenPrestressing methods are used. Whose
Eigenschaften als bei den üblichen Produkten erhalten Die vorstehende wirksame Expansionskraft wurdiProperties obtained from the usual products The above effective expansion force was obtained
nach dem Verfahren von Muguroma und Mitaccording to the method of Muguroma and Mit
arbeiter in Fifth International Cement Chemicaworkers in Fifth International Cement Chemica
Symposium. Part IV, Session 4 unter Anwendung voiSymposium. Part IV, Session 4 using voi
243 000 kg'cm2 Betonelastizität und 1 980 000 kg'cm243,000 kg'cm 2 concrete elasticity and 1,980,000 kg'cm
Elastizität des pc-Stahlstabes (pe = Prestresse<Elasticity of the pc steel bar (pe = prestress <
Concrete) erhalten.Concrete).
Die Vorteile des vorliegenden Verfahrens lassci sich wie folgt zusammenfassen:The advantages of the present method can be summarized as follows:
(1) Bei Ausbildung der Schmelze des Fluorids tinte den Elektroden bei der Herstellung der expan(1) When forming the melt of the fluoride ink the electrodes in the manufacture of the expan
dierendcn Zusätze gemäß der Erfindung im elektrischen Ofen werden die nachfolgend zugegebenen Bcschickungsgemische glatt geschmolzen. The additives according to the invention in the electric furnace are those added below Charge mixtures melted smoothly.
(2) Da die Beschickungsmalerialicn in einer reduzierenden Atmosphäre bei höherer Temperatur als bei Verwendung eines Drehrohrofens geschmolzen werden können, wobei die Zersetzung von Gips unter Freisetzung von SO;, verringert ist, können gleichförmige expandierende Zusätze io (5) erhalten werden, wobei die Reaktionswirksamkeit für Calciumsulfoaluminat um ciwa 30",', erhöht ist.(2) Since the charge materials can be melted in a reducing atmosphere at a higher temperature than when using a rotary kiln, with the decomposition of gypsum with the release of SO ; , is reduced, uniform expanding additives 10 (5) can be obtained, with the reaction efficiency for calcium sulfoaluminate being increased by about 30 ",".
(3) Die Produktion kann während einer langen Zeitdauer kontinuierlich durchgeführt werden, was bisher bei Verwendung eines Drehrohrofens(3) Production can be carried out continuously for a long period of time, what previously when using a rotary kiln
wegen der Neigung zum Verbacken nicht möglich war.was not possible because of the tendency to cake.
(4) Die Biegefestigkeit und Preßfestigkeit des durch Einmischen de,· expandierenden Zusätze gemäß der Erfindung in einen Zement erhaltenen Mörtels sind etwa um 30",, erhöht verglichen mit Mörtelproben, die unter Anwendung von Zusätzen, die nach üblichen Verfahren hergestellt worden waren, erhalten wurden.(4) The flexural strength and compressive strength of the additives which expand by mixing in of the invention in a cement mortar are about 30 ", increased compared to mortar samples, those using additives that have been manufactured according to conventional processes were received.
Die Expansionseigenschaftcn wurden bemerkenswert erhöht im Vergleich zu gesinterten Produkten. Dadurch kann ein wirksames Expansionsausmaß unter Anwendung einer geringerer Menge der expandierenden Zusätze als im FaI der Anwendung von üblichen Produkten erhalter werden.The expansion properties were remarkably increased as compared with sintered products. This allows an effective amount of expansion using a smaller amount of the expanding additives than in the case the use of common products.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (8)
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4628169A JPS4823173B1 (en) | 1969-06-13 | 1969-06-13 | |
| JP4628169 | 1969-06-13 | ||
| JP4661869 | 1969-06-14 | ||
| JP4661869 | 1969-06-14 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2029039A1 DE2029039A1 (en) | 1970-12-17 |
| DE2029039B2 DE2029039B2 (en) | 1976-01-02 |
| DE2029039C3 true DE2029039C3 (en) | 1976-08-26 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2257531B2 (en) | Process for the manufacture of a fast setting portland cement | |
| DE2819483A1 (en) | CURING ACCELERATOR FOR CEMENT AND RAPID HARDENING CEMENT | |
| DE1471285A1 (en) | Expandable cement | |
| DE69601896T2 (en) | Very liquid concrete composition | |
| DE112007002497T5 (en) | Taphole | |
| EP4149910A1 (en) | Dry material mixture for a backfill, preferably a refractory concrete backfill, for producing a heavy-clay refractory non-basic product, refractory concrete backfill and such a product, method for producing same, lining, and industrial furnace, channel transport system or mobile transport vessel | |
| DE2255501C3 (en) | Expanding cement additive and process for its manufacture | |
| DE2308851B2 (en) | Process for making hydration hardening material from steelmaking blast furnace slag | |
| DE2522537A1 (en) | LIGHT PLASTER MATERIAL AS WELL AS LIGHT PLASTER BODY AND METHOD OF MANUFACTURING THE LATTER | |
| DE69700205T2 (en) | Fast-setting cement containing clinker based on calcium fluoroaluminate mixed with lime | |
| EP2066595B1 (en) | Binder comprising portland cement and lime hydrate | |
| DE4427661C2 (en) | Cement admixture, cement composition and use of the cement composition | |
| DE2029039C3 (en) | Process for the production of expanding cement additives of calcium sulfoaluminate type | |
| DE2027288C3 (en) | Mass for regulating the expansion of cement and process for its manufacture | |
| EP3939945A1 (en) | Method for producing a material | |
| DE2943429A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING RAW FLOUR FOR THE Gypsum Sulfuric Acid Process | |
| EP1102730A1 (en) | Moulding material for the production of a fire-resistant lining, fired formed part, lining and method for the production of a formed part | |
| DE2029039B2 (en) | Process for the production of expanding cement additives of calcium sulfoaluminate type | |
| DE4434322C2 (en) | Cement admixture and their use in chemically prestressed concrete | |
| EP1735253B1 (en) | Method for the production of highly resistant acid-resistant concrete | |
| DE2341493B2 (en) | ||
| DE2953652C1 (en) | Hydraulic inorganic mass | |
| DE2239190A1 (en) | PORTLAND CEMENT WITH ADDITIONAL SOURCE COMPONENT | |
| CH642037A5 (en) | Refractory ceramic insulation bricks and a process for their production | |
| DE1446993A1 (en) | Refractory cement |