DE519529C

DE519529C - Cement with a high silica content, fired below sintering temperature

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Publication number: DE519529C
Application number: DEH113674D
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 1927-10-06
Filing date: 1927-11-01
Publication date: 1931-02-28

Description

Hochkieselsäurehaltiger, unter Sintertemperatur gebrannter Zement Das wichtigste und beinahe das einzige hydraulische, d. h. unter Wasser bindende Material bildet zur Zeit der Portlandzement, welcher in allen Kulturstaaten hergestellt und gebraucht wird.Cement with a high silica content, fired below sintering temperature The most important and almost the only hydraulic one, i. H. binding under water At the moment, the material is Portland cement, which is produced in all civilized states and is needed.

Bekanntlich besteht der Portlandzement nach Aufgabe von Wasser und Bindung hauptsächlich aus Trikalzium-Silikat-Kristallen, d. h. aus einer Verbindung von ausgesprochen alkalischer Beschaffenheit. Mit der Zeit, insbesondere aber bei Unterwasserbauten oder bei chemischer Einwirkung unterliegenden Bauten wird der Überschuß des schwach verbundenen Kalziums aus dem Portlandzement ausgelaugt, was eine Schwächung des Betons zur Folge hat.As is well known, the Portland cement exists after giving up water and Binding mainly of tricalcium silicate crystals, d. H. from a connection extremely alkaline in nature. Over time, but especially with Underwater structures or structures subject to chemical effects is the Excess of the weakly linked calcium leached out of the Portland cement, what weakens the concrete.

Um diesem Vorgang vorzubeugen, - wurden bisher dem Portlandzement verschiedene Zusätze beigemischt, welche dazu dienten, den :Mörtel meerwasserbeständig zu machen. Durch diese Zusätze beabsichtigte man, den---nachteiligen Kalküberschuß im Portlandzement zu binden und auszunutzen. Hierzu eignen sich besonders solche Stoffe, welche den schädlichen Einfluß des Seewassers durch Bildung dauerhafter Verbindungen mit dem beim Bindungsvorgang des :Mörtels mit dem Portlandzement frei werdenden Kalk verringern. Diese Beimengungen wurden entweder bei der Zementherstellung oder bei der Mörtelherstellung zugesetzt und waren sehr verschieden (z. B. Santorinerde, Glaspulver, gemahlener Quarzsand, Nebraska- und Koloradoasche, Trasse, Puzzolane, sandiger Kalkstein, Granit, Kaolin, Ziegelmehl, Bimsstein, Schlacke). Alle diese Stoffe setzte man nur in geringen Mengen bei, weil sie andernfalls den Bindungsvorgang des Mörtels schwächten. Sie besitzen nämlich einen großen Bestandteil chemisch passiver Kieselsäure, so daß sie entweder gar nicht oder nur sehr schwach hydraulisch sind. Keiner dieser Stoffe bildet in Pulverform allein einen dauerhaften hydraulischen Werkstoff.In order to prevent this process, - were previously the Portland cement mixed in various additives, which served to make the: Mortar sea water resistant close. These additions were intended to reduce the disadvantageous excess lime to bind and exploit in portland cement. These are particularly suitable for this Substances which the harmful influence of the sea water by forming permanent Connections with the during the binding process of the mortar with the Portland cement free reduce the build-up of lime. These admixtures were either used in cement production or added during the mortar production and were very different (e.g. Santorin soil, Glass powder, ground quartz sand, Nebraska and Colorado ash, trasse, pozzolans, sandy limestone, granite, kaolin, brick powder, pumice stone, slag). All these Substances were only added in small quantities because otherwise they would impair the binding process of the mortar weakened. This is because they have a large part that is chemically more passive Silicic acid, so that they are either not at all or only very weakly hydraulic. In powder form, none of these substances alone creates a permanent hydraulic system Material.

Im Gegensatz zu den genannten, bisher gebrauchten Beimischungen bildet der Kalksteinzement nach der Erfindung für sich einen hydraulischen Werkstoff und wird als solcher mit gutem Erfolge zu Mauerarbeiten verwendet.In contrast to the previously mentioned admixtures, it forms the limestone cement according to the invention for a hydraulic material and is used as such for masonry work with good results.

Da andererseits Kalksteinzement einen großen Gehalt an chemisch aktivem Siliciumdioxyd enthält, welches imstande ist, den im Port--landzement enthaltenen Kalküberschuß zu binden, so ist er eine geeignete Beimischung zu Portlandzement, insbesondere bei der Einwirkung von Seewasser oder säurehaltigen Abwässern ausgesetzten Bauten.On the other hand, since limestone cement has a large content of chemically active Contains silicon dioxide, which is able to match that contained in Portland cement To bind excess lime, it is a suitable admixture to Portland cement, especially exposed to the effects of seawater or acidic sewage Buildings.

Diese Eigenschaft des Kalksteinzements macht ihn als Beimischung für Portlandzement in großen :Mengen geeignet. Man erreicht dadurch eine Erhöhung der Festigkeit im Gegensatz zu den erwähnten Beigaben, welche nur in kleinen Mengen dem Portlandzement zugesetzt werden dürfen, damit keine ungünstigen Veranderungen in den Bindungs- und Festigkeitsverhältnissen eintreten.This property of the limestone cement makes it an admixture for Portland cement in large: quantities suitable. This increases the Firmness in contrast to the mentioned additions, which only in small amounts may be added to the Portland cement, so that no unfavorable changes in the binding and strength conditions occur.

Ein Gemisch von Portlandzement und Kalksteinzement stellt eine neue Zementart dar, welche einen der Einwirkung von Seewasser besonders widerstandsfähigen Beton ergibt: Kalksteinzement wird industriell aus einer besonderen Kalksteinart gewonnen, welche etwa 38 Teile CaC0" einen großen Gehalt an Kieselsäure und Silikaten und einen niedrigen Gehalt an Aluminium und Eisenoxyden aufweist.A mixture of Portland cement and limestone cement creates a new one Type of cement, which is particularly resistant to the effects of sea water Concrete results in: Limestone cement is industrially made from a special type of limestone obtained, which contains about 38 parts of CaC0 "a large amount of silicic acid and silicates and has a low content of aluminum and iron oxides.

Eine geeignete Steinart wird z. B. in Chenciny, Provinz Kielce (Polen), gefunden. Sie enthält 52 bis 53 % Si0Q und gehört dem Weiß-Jura an.A suitable type of stone is z. B. in Chenciny, Province of Kielce (Poland), found. It contains 52 to 53% SiOQ and belongs to the White Jura.

Der erwähnte Kalkstein wird in 30 ein Länge nicht übersteigenden Stücken in besonderen Ofen gebrannt. Iin Gegensatz zum Portlandklinken welcher bis zur Temperatur des Sinterns gebrannt wird, soll der Kalksteinzementklinker diese hohe Temperatur nicht erreichen, sondern bei etwas niedrigerer Temperatur als der des Sinterns gebrannt werden. Die Brenntemperatur liegt wahrscheinlich zwischen goo und iooo °. Die Überschreitung der Temperatur kann Betriebsstörungen und sogar eine Verstopfung des Ofens herbeiführen. Das erhaltene Produkt löscht sich nicht bei Zusatz von Wasser ab ähnlich wie ein Portlandzementklinker. Zur Verwendung als Mörtel muß das Gut gepulvert werden. Hierzu wird es in Brechern (Kugel- oder Röhrenmühlen o. dgl.) zerkleinert, bis man eine entsprechende Feinheit erzielt. Als Endergebnis erhält man Kalksteinzement in Gestalt eines feinen Pulvers von weißlicher oder rosa weißlicher Färbung und der Dichte 2,75. Die Feinheit des Kalkstein- . zements hat den Normen zu entsprechen; es soll nämlich auf einem Sieb von goo Maschen auf i cm2 nicht über i % und auf einem Sieb von 4 goo Maschen auf z cm' nicht über io % zurückbleiben.The limestone mentioned is burned in 30 pieces not exceeding a length in a special furnace. In contrast to the Portland clinker, which is burned up to the sintering temperature, the limestone cement clinker should not reach this high temperature, but should be burned at a slightly lower temperature than that of the sintering. The firing temperature is probably between goo and iooo °. Exceeding the temperature can cause malfunctions and even blockage of the furnace. The product obtained does not extinguish when water is added, similar to Portland cement clinker. For use as a mortar, the material must be powdered. For this purpose, it is crushed in crushers (ball or tube mills or the like) until a corresponding fineness is achieved. The end result is limestone cement in the form of a fine powder with a whitish or pinkish whitish color and a density of 2.75. The delicacy of the limestone. cement has to comply with the norms; namely, on a sieve of goo meshes on i cm2 not more than i% and on a sieve of 4 goo meshes on z cm 'not more than 10%.

Kalksteinzement bindet 34,7 0/0 Wasser zum normalen Mörtel. Die Dauer der Bindung beträgt io Stunden. Die Analyse einer Probe von Kalksteinzement hat ergeben: Si02 - 6q.,4°/0, CaO =z 28,8 0/0, A1203 - Fe203 - 4,2 0/0. Das Verhältnis von Kieselsäure zu Kalziumoxyd entspricht annähernd der Formel: Ca O, Sio2 - 2S102.Limestone cement binds 34.7% water to normal mortar. The duration of the bond is 10 hours. The analysis of a sample of limestone cement showed: Si02 - 6q., 4 ° / 0, CaO = z 28.8 0/0, A1203 - Fe203 - 4.2 0/0. The ratio of silica to calcium oxide corresponds approximately to the formula: Ca O, Sio2 - 2S102.

Ohne einen Überschuß an ungebundenem Kalzium zu besitzen, verliert Kalksteinzement das freie Kalzium unter Einfluß von atmosphärischer Feuchtigkeit nicht. Er eignet sich besonders zu Mörtelarbeiten bei Mischung mit grobkörnigem Sand irn Verhältnis = : 3. Der Mörtel weist große Dauerhaftigkeit und eine dunkle Kremfärbung auf, welche der Färbung des reinen Kalksteinzements ähnlich ist. Der Kalksteinzement zeigt das gleiche Volumen bei gewöhnlicher Temperatur wie auch bei i20 ° C. Er ist unempfindlich gegen Einwirkung von Seewasser. Die' im Seewasser aufbewahrten Proben aus reinem Kalksteinzement mit Sand . weisen einen schnelleren Zuwachs der Widerstandsfähigkeit und überhaupt größere Widerstandsfähigkeit als in Süßwasser auf.Without an excess of unbound calcium, you lose Limestone cement releases calcium under the influence of atmospheric moisture not. It is particularly suitable for mortar work when mixed with coarse-grained Sand in the ratio =: 3. The mortar has great durability and a dark color Cream coloring, which is similar to the coloring of the pure limestone cement. Of the Limestone cement shows the same volume at ordinary temperature as it does at i20 ° C. It is insensitive to the effects of sea water. The 'in the lake water preserved samples of pure limestone cement with sand. assign a faster one Increase in resilience and generally greater resilience than in fresh water.

Bei einem entsprechenden Zusatz von Kalksteinzement zu Portlandzement ergibt sich eine hellere Farbe als die des reinen Portlandzements. Die aus diesem Gemisch mit Normalsand im Verhältnis i : 3 hergestellten Probestücke weisen schon nach i80 Tagen Liegen in Seewasser bei Beanspruchung auf Zug und Drück eine weit größere Festigkeit auf als bei Verwendung von reinem Portlandzement.With an appropriate addition of limestone cement to Portland cement the result is a lighter color than that of pure Portland cement. The one from this Mixture with normal sand in the ratio i: 3 produced test pieces already show after i80 days lying in sea water when subjected to pulling and pushing a lot greater strength than when using pure Portland cement.

Die aus diesem Gemisch hergestellten Betone eignen sieh besonders gut für Unterseebauten.The concretes made from this mixture are particularly suitable good for submarine structures.

Claims

PATENT CLAIMS: _. Cement with a high silica content, fired below sintering temperature; consisting of 6o to 7o% Si 02, 25 to 3o 0/0 Ca 0 and 4 to 5% A1203 # Fe20g.

2. Cement mix, especially for making concrete high Strength and great resistance to sea water and acids, consisting of one Mixture of ordinary portland cement with 2o to 30% of the cement of claim i.