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DE2949390A1 - Zusammensetzung zur bildung eines anorganischen gehaerteten produkts und verfahren zur herstellung von gehaerteten produkten daraus - Google Patents

Zusammensetzung zur bildung eines anorganischen gehaerteten produkts und verfahren zur herstellung von gehaerteten produkten daraus

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Publication number
DE2949390A1
DE2949390A1 DE19792949390 DE2949390A DE2949390A1 DE 2949390 A1 DE2949390 A1 DE 2949390A1 DE 19792949390 DE19792949390 DE 19792949390 DE 2949390 A DE2949390 A DE 2949390A DE 2949390 A1 DE2949390 A1 DE 2949390A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tsh
composition according
product
precursor
hardened
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.)
Granted
Application number
DE19792949390
Other languages
English (en)
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DE2949390C2 (de
Inventor
Tomisaburo Azuma
Haruyuki Date
Takeru Murakami
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
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Publication of DE2949390A1 publication Critical patent/DE2949390A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2949390C2 publication Critical patent/DE2949390C2/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/06—Aluminous cements
    • C04B28/065—Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements

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Description

Zusammensetzung zur Bildung eines anorganischen gohärteten Produktes und Verfahren zur Herstellung von gehärteten Produkten daraus
Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung zur Herstellung von anorganischen gehärteten Produkten und ein Verfahren zur Herstellung von gehärteten Produkten aus der Zusammensetzung. Sie betrifft insbesondere eine Zusammensetzung zur Herstellung von anorganischen gehärteten Produkten aus einem Vorläufer von Calciumaluminat-Trisulfat-Hydrat, Gips und Portlandzement und/oder Hochofenschlacke und ein Verfahren zur Herstellung von anorganischen gehärteten Produkten aus der Zusammensetzung.
Anorganische gehärtete Produkte aus Calciumaluminat-Trisulf at-Hydrat (3CaO-Al2O3'3CaSO4-31-32H2O, nachfolgend als "TSH" bezeichnet) sind als anorganisch gehärtete Produkte für die Verwendung als Baumaterialien und dergleichen bekannt, Die anorganischen gehärteten Produkte werden hergestellt,
030029/0558
-D-
indcm man Calciumaluminatmonosulfat (3CaO*Al3O3 1CaSO4· 12H2O, nachfolgend als "MSH" bezeichnet) und Gips (CaSO4"2H2O) und gegebenenfalls Verstärkungsfasern vermischt, zu der Mischung unter Ausbildung einer Aufschlämmung Wasser gibt, die Aufschlämmung in die gewünschte Form bringt und den geformten Gegenstand dann altert und härtet. Bei diesem Verfahren wird TSH nach folgender Reaktion gebildet:
3CaO-Al2O3-CaSO4-12H2O + 2CaSO4'2H2O + 15-16H2O 5» 3CaO-Al2O3«3CaSO4-31-32H2O
Die so erhaltenen anorganischen gehärteten Produkte, die TSH enthalten, haben ein leichtes Gewicht, eine ausgezeichnete Feuerbeständigkeit und eine sehr gute Verarbeitbarkeit. Da jedoch TSH, welches das Hauptprodukt in den Produkten darstellt, allmählich durch Kohlendioxidgas in der Luft angegriffen wird, haben diese Produkte den Nachteil, daß die Festigkeit im Laufe der Zeit abnimmt (d.h. daß sie eine schlechte Wetterbeständigkeit haben).
Aufgrund von Untersuchungen zur Verbesserung der Nachteile von anorganischen gehärteten Produkten aus TSH als Hauptkomponente wurde nun gefunden, daß man bei Zugabe eines Materials (das nachfolgend als "Zementmaterial" bezeichnet wird) aus Portlandzement, Hochofenschlacke oder einer Mischung daraus zu einer Mischung aus einem Vorläufer von TSH und Gips eine Reaktion zwischen dem Vorläufer und Gips abläuft, die theoretisch der obigen Reaktionsformel entspricht.
Diese Untersuchungen wurden weiter durchgeführt und es wurde festgestellt,daß man, wenn man den Vorläufer von TSH, Zementmatorial und Gips mit spezifischen Mengen vermischt,
030029/0558 - 6 -
und die Mischungen zu anorganischen gehärteten Produkten verarbeitet, der Vorläufer und Gips sich nicht vollständig in TSH umwandeln, sondern in gewissen Mengen als solche erhalten bleiben, so daß das anorganische gehärtete Produkt aus einem 4-Komponentensystem besteht, nämlich aus dem Voräufer-Gips-TSH-Zementmaterial und daß der Anteil an Vorläufer, Gips und Zementmaterial, die gegenüber dom Angriff von Kohlendioxid beständig sind, in dem gehärteten Produkt groß wird und dadurch ein Abfall der Festigkeit im Laufe der Zeit praktisch nicht mehr eintritt.
Es ist infolgedessen eine Aufgabe der Erfindung, eine Zusammensetzung zur Herstellung von anorganischen gehärteten Produkten zu zeigen, die aus einem Vorläufer von TSH, Gips und Zementmaterialien in bestimmten Mengen besteht. Verbunden mit dieser Aufgabe ist auch ein Verfahren zur Herstellung von anorganischen gehärteten Produkten unter Verwendung der Zusammensetzung.
Die Zusammensetzung zur Bildung von anorganischen gehärteten Produkten gemäß der Erfindung besteht aus einer Mischung aus einem Vorläufer für TSH, Gips und einem Zementmaterial in Mengen entsprechend den folgenden Formeln:
1/0,2 > TSH/Zementmaterial > 1/5 1/0,1 > Vorläufer/Gips > 1/1
wobei TSH die theoretische Menge des durch die Umsetzung aus dem Vorläufer und Gips gebildeten Produktes ist und das Verhältnis auf das Gewicht bezogen ist.
Die Mengen an Vorläufer, Gips und Zenientinaterial zur Herstellung des erfindungsgemäßen anorganischen gehärteten Materials werden beispielsweise nach den folgenden beiden
030029/0558 ~ 7 "
Methoden ermittelt:
(1) Ein Zeinentniaterial wird in der gewünschton Menge abgewogen. Die Menge an Gips wird so bestimmt, daß die Menge von TSH, die gebildet wird, wenn ein Vorläufer von TSH und Gips theoretisch umgesetzt werden (wenn das MSH/ Gips-Gewichtsverhältnis 1/0,55 beträgt, werden 2 Gewichtsteile TSH gebildet), in den Bereich hinsichtlich der Menge an Zementmaterial der folgenden Formel fällt
1/0,2 > TSH/Zementmaterial > 1/5.
Dann wird die Menge des Vorläufers bestimmt auf Basis der nach obiger Weise erhaltenen Menge an Gips, so daß das Vorläufer/Gips-Gewichtsverhältnis im Bereich der folgenden Formel
1/0,1 > Vorlauf er/Gips ;> 1/1 liegt.
(2) Ein Zementmaterial wird in der gewünschten Menge gewogen. Die Menge des Vorläufers wird derartig bestimmt, daß die Menge an TSH, die sich bildet, wenn der Vorläufer und Gips theoretisch umgesetzt werden, in den Bereich der folgenden Formel hinsichtlich der Menge des Zementmaterials fällt:
1/0,2 > TSH/Zementmaterial >1/5
Dann wird die Menge an Gips auf Basis des nach obiger Formel erhaltenen Vorläufers derartig ermittelt, daß das Verlaufer/ Gips-Gewichtsverhältnis im Bereich der folgenden Formel fällt:
030029/0558
1/0,1 > Vorläufer/Gips >■ 1/1
Die Mengen an Vorläufer, MSH, Gips und Zementmaterial können also in der obigen Weise erhalten werden.
Wenn das TSH/Zcmentmaterial-Gewichtsverhältnis größer als 1/0,2 ist, d.h., wenn die Menge des Zementmaterials gering und die Menge an TSH groß ist, so hat das erhaltene anorganische gehärtete Produkt eine schlechte Wetterbeständigkeit. Wenn andererseits das TSH/Zementmaterial-Gewichtsverhältnis kleiner als 1/5 ist, d.h. wenn die Menge an TSH gering ist, und die Menge an Zementmaterial groß ist, hat das anorganische gehärtete Produkt, das man daraus erhält, eine schlechte Festigkeit und es findet aufgrund von Alkali eine Verwitterung statt, Und bei der Verwendung von Glasfasern als Verstärkungsmaterial tritt eine merkliche Alkalizerstörung der Glasfasern auf. Ist das Vorlaufer/Gips-Gewichtsverhältnis größer als 1/0,1, d.h. wenn die Menge an Vorläufer groß ist, so hat das anorganische gehärtete Produkt daraus eine schlechte Festigkeit. Ist andererseits das Vorläufer/Gips-Gewichtsverhältnis kleiner als 1/1, so weisen die daraus erhaltenen anorganischen gehärteten Produkte schlechte Wetterbeständigkeit auf.
Jedes Material kann als Vorläufer von TSH verwendet werden, sofern es TSH bei der Umsetzung von Gips in Gegenwart von Wasser bildet. Typische Beispiele für TSH-Vorläufer sind MSH, 3CaO-Al2O3 (C3A), 3CaO'Al2O3 · 6H2O (C3AH15), .1CaOvIAl2O-CaSO. (C4A3S") und dergleichen. Unter diesen wird MSH am meisten bevorzugt. MSH schließt dabei auch aktiviertes MSH ein, das bei der Behandlung von MSH mit einer Säure entsteht, oder indem man MSH unter Bildung von feinen Teilchen mechanisch pulverisiert.
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Wird MSH als Vorläufer verwendet, so ist das bevorzugte Verhältnis 1/0,2 >MSH/Gips >- 1/1,5. Wird C3A als Vorläufer verwendet, so beträgt das bevorzugte Verhältnis 1/1-"~CjA/ Gips > 1/4. Bei der Verwendung von C3Hg als Vorläufer ist das bevorzugte Verhältnis 1 /O, 5 < C3H6/Gips <M/3. Wenn C.A7S als Vorläufer verwendet wird, kann der breite Bereich von 1/0,1 C.A s" > 1/1 den erwünschten Effekt bewirken.
Der gemäß der Erfindung verwendete Gips schließt CaSO.· 2H9O, CaSO.'1/2H9O und wasserfreies CaSO4 ein.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare Zementmaterialien sind Portlandzement, Hochofenschlacke und eine Mischung aus Portlandzement und Hochofenschlacke. Diese Mischung ist allgemeine bekannt als Hochofenschlackezement. Von diesen Zementmaterialien wird der Hochofcnschlackezement besonders bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können zusätzlich noch Verstärkungsfasern (anorganische Fasern oder organische Fasern), verschiedene Füllstoffe und dergleichen enthalten. Die Verstärkungsfasern werden in einer Menge von 4O Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht des gehärteten Produktes (auf Trockenbasis) verwendet, wobei man vorzugsweise organische Fasern in Mengen von 30 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht des gehärteten Produktes (Trockenbasis) verwendet und die Menge an anorganischen Fasern 10 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht des gehärteten Produktes (Trockenbasis) ausmachen. Füllstoffe werden in Mengen bis zu 20 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht des gehärteten Produktes, verwendet.
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294939Ö
Beispiele für Verstärkungsfasern sind verschiedene Arten von Glasfasern (z.B. alkalibeständige Glasfasern), Polypropylenfasern und dergleichen.
Beispiele für Füllstoffe sind Asbest, Steinwolle, Perlit, Zeolit, Cellulose und dergleichen.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auch eine Magnesiumverbindung enthalten. Beispiele für Magnesiumverbindungen sind MgO, Mg(OII)- und Mischungen davon. Die Magnesiumverbindung wird in einer Menge von 5 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht des gehärteten Produktes (Trockenbasis) verwendet. Die Magnesiumverbindung beschleunigt die Hydratationshärtung des Zementmaterials während der Bildung des gehärteten Produktes und bildet nach der Ausbildung des gehärteten Produktes ein carbonisiertes Produkt, indem es mit dem Kohlendioxidgas der Luft reagiert und das carbonisierte Produkt schließt die bei der Karbonisierung von TSH gebildeten Poren.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann außerdem noch Calciumsilikat in einer Menge von 30 Gew.-% oder weniger bezogen auf das des gehärteten Produktes (Trockenbasis) enthalten. Das Calciumsilikat beschleunigt die Hydratationshärtung des Zementmaterials (z. B. des Hochofenschlackezements) während der Bildung des gehärteten Produktes, wodurch die ausgezeichnete Festigkeit des Produktes schnell ausgebildet wird.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung ein Chlorid, ausgenommen CaCl2 (das in die Kategorie der Calciumverbindungen gehört) enthalten. Beispiele für Chloride sind NaCl, KCl,MgCl2 und HCl. Das Chlorid kann allein oder als Mischung vorliegen. Das Chlorid wird in einer Menge
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von 5 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht des gehärteten Produktes (Trockenbasis) verwendet. Das ChIo rid beschleunigt die Uydratationsreaktion des Zementmaterials während der Bildung des gehärteten Produktes und die ausgezeichnete Festigkeit des Produktes wird in einer kürzeren Zeit entwickelt.
Unter Verwendung der obigen Zusammensetzung kann man beispielsweise ein gehärtetes Produkt in folgender Weise herstellen.
Die gewünschten Mengen an TSH-Vorläufer, Zementmaterial und Gips und gewünschtenfalls der Additive werden abgev/ägt. Diese Ausgangsmaterialien werden ausreichend in Gegenwart von Wasser unter Ausbildung einer Aufschlämmung verknetet. Die Aufschlämmung wird in die gewünschte Form gebracht, z.B. durch Gießen oder Druckverformung und der Formkörper wird dann gealtert und gehärtet an einer feuchten und warmen Atmosphäre, wobei das gehärtete Produkt entsteht.
Läßt man den Formkörper bei Raumtemperatur stehen, so findet die TSH-Bildungsreaktion 4 bis 8 Stunden nach der Formgebung statt. Deshalb muß die Alterung des Formkörpers innerhalb dieses Zeitraumes erfolgen. Die Alterung erfolgt in einer feuchten und warmen Atmosphäre. Unter einer feuchten Atmosphäre, wie sie erfindungsgemäß angewendet wird, wird eine solche verstanden, bei welcher die in dem Formkörper enthaltene Feuchtigkeit nicht verdampft sondern in dem Formkörper zurückgehalten wird.
Die Alterungstemperatur beträgt 80 bis 900C. Ist die Temperatur höher als 80°C, so wird die Bildungsgeschwindigkeit von TSH zu schnell im Vergleich zu der Härtungsgeschwindigkeit des Zementmaterials und eine Ausdehnung des Formkörpers findet statt. Wenn andererseits die Temperatur
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niedriger als 9O°C ist, verläuft die TSH-Bildungsreaktion verhältnismäßig langsam und die TSH-Bildung erfolgt nach der Alterung an einer feuchten und erwärmten Atmosphäre und dadurch entstehen Risse im gehärteten Produkt.
Die Alterungszeit beträgt 6 bis 48 Stunden, vorzugsweise 12 bis 24 Stunden. Bei einer kürzeren als 6-stündigen Alterungszeit findet die Umsetzung nicht ausreichend statt und man erhält ein weiches Produkt. Dagegen ist die obere Grenze der Alterungszeit (48 Stunden) nicht kritisch und man kann selbstverständlich auch längere Alterungszeiten als 48 Stunden anwenden. Jedoch wird dadurch keine neue verstärkende Wirkung erzielt.
Ist der Formkörper eine Platte, so kann er vor der Alterung und Härtung formgepreßt werden. Eine oder beide Seiten der Platte können mit Zementpulver beschichtet sein. Die Be-
2 Schichtungsmenge beträgt 100 bis 1000 g/m und vorzugsweise
300 bis 700 g/m . Beispiele für Zementpulver sind Hochofenschlacke, Portlandzement, Hochofenzement, Aluminiumoxidzement und dergleichen.
Die so erhaltenen gehärteten Produkte bestehen aus einem 4-Komponentensystem aus dem Vorläufer für MSH/Gips/TSH/ gehärtetes Produkt des Zementmaterials und sie sind deshalb leicht und haben eine ausgezeichnete Witterungsfestigkeit, Feuerbeständigkeit und Verarbeitbarkeit. Da weiterhin Kristalle aus TSH und die Kristalle aus dem gehärteten Produkt des Zementmaterials in dem gehärteten Produkt ineinander verwachsen sind, hat das gehärtete Produkt eine große Festigkeit und aufgrund des Gehaltes der TSH-Komponente, die eine große Schlagfestigkeit hat, ist auch die Schlagfestigkeit des gehärteten Produktes ausgezeichnet. Darüber hinaus ist die Formstabilität des gehärteten Produktes sehr gut,
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weil der Schrumpf während der Härtung des Zemcntmaterials der Ausdehnung von TSH während der Härtung entspricht.
Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen ausführlich erläutert. Wenn nicht anders angegeben, sind alle Prozente, Teile, Verhältnisse und dergleichen auf das Gewicht bezogen.
BEISPIEL
MSH, Gips (CaSO-'2H„O) und Hochofenzement wurden so miteinander vermischt, daß sie den folgenden Gleichungen entsprachen :
TSH/Hochofenschlackezement = 1/1 MSH/Gips = 1/0,56
Pulpe, Glasfasern und Perlit wurden zu der Mischung in Mengen von 5 %, 1 % bzw. 5 %, bezogen auf das Gewicht (Trockenbasis) des schließlich erhaltenen anorganischen gehärteten Produkte zugegeben.
Zu der erhaltenen Mischung gibt man Wasser unter Erhalt einer 10 %-igen Aufschlämmung. Unter Verwendung dieser Aufschlämmung wurde eine Platte mit einer Dicke von 12 nun hergestellt.
Die Platte wurde 6 Stunden bei 800C in sehr feuchten Atmosphäre gealtert und anschließend eine Woche bei Raumtemperatur unter einer sehr feuchten Atmosphäre gealtert, wobei man eine gehärtete anorganische Platte erhielt.
BEISPIEL
MSH, Gips (CaSO.'2H2O) und Hochofcnzement wurden cnt-
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sprechend der folgenden Gleichung gemischt:
TSH/Hochofenschlackezcment = 1/0,6 MSH/Gips = 1,07
Pulpe, Glasfasern und Asbest wurden zu der Mischung in einer Menge von 8 %, 0,5 % bzw. 5 %, bezogen auf das Gewicht (Trockenbasis) des schließlich erhaltenen anorganischen Produktes gegeben. Unter Verwendung dieser Mischung wurde eine 6 mm dicke anorganische gehärtete Platte in gleicher Weise wie im Beispiel 1 hergestellt.
BEISPIEL
MSH, Gips (CaSO.·2H-0) und Hochofenzement wurden entsprechend der folgenden Gleichung vermischt
TSH/Hochofenschlackezement = 1/3 MSH/Gips = 1/0,8
Pulpe, Glasfaser und Polypropylenfasern wurden zu der erhaltenen Mischung in einer Menge von 3 %, 1,5 % bzw. 1 %, bezogen auf das Gewicht (Trockenbasis) des schließlich erhaltenen anorganischen gehärteten Produktes gegeben. Unter Verwendung dieser Mischung wurde in gleicher Weise wie im Beispiel 1 eine anorganische gehärtete Platte hergestellt.
BEISPIEL
MSH, Gips (CaSO."2H-O) und Hochofenzement wurden entsprechend der nachfolgenden Gleichung miteinander vermischt:
TSH/Hochofcnschlackezeinent = 1/1,5 MSH/Gips = 1/0,56
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- 15 -
Glasfasern, Polypropylenfasern und Methylcellulose wurden zu dor erhaltenen Mischung in einer Menge von 3 %, 1 % bzw. "l %, bezogen auf das Gewicht (Trockenbasis) der schließlich erhaltenen anorganischen gehärteten Produktes gegeben.
Zu der Mischung wurde Wasser in einer Menge von 35 Gew.-?., bezogen auf das Gewicht der Mischung gegeben und das Ganze verknetet. Die erhaltene Mischung wurde preßverformt unter Verwendung eines Extruders zur Ausbildung einer G mm dicken Platte.
Unter Verwendung dieser Platte wurde in gleicher Weise wie im Beispiel 1 eine anorganische gehärtete Platte hergestellt.
VERGLEICHSVERSUCH
Eine anorganische gehärtete Platte wurde in gleicher Weise wie im Beispiel 1 hergestellt mit der Ausnahme, daß die Mengen an MSH, Gips und Hochofenzement so geändert wurden, daß sie der folgenden Gleichung entsprachen :
TSH/Hochofenschlackezement - 1/1 MSH/Gips = 1/0
VERGLEICHSVERSUCH
Eine anorganische gehärtete Platte wurde in gleicher Weise wie im Beispiel 2 hergestellt mit der Abänderung, daß die Mengen an MSH, Gips und Hochofenzement entsprechend der folgenden Gleichung geändert wurden:
- 16 -
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TSH/Uochofcnschlackezcmünt = 1/0,1 MSH/Gips = 1/0,7
VERGLEICIISVFRSUCH 3
Eine anorcjanische gehärtete Platte wurde in gleicher Weise wie im Beispiel 3 hergestellt mit der Ausnahme, daß die Mengen an MSH, Gips und Hochofenzement entsprechend der folgenden Gleichung geändert wurden:
TSH/Hochofenschlackezement = 1/5 MSH/Gips = 1/0,8
Die verschiedenen physikalischen Eigenschaften der gemäß Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsversuchen 1 bis 3 erhaltenen anorganischen gehärteten Platten wurden gemessen und die Ergebnisse werden in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt.
- 17 -
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EEISPIEL
It		 1
2		 Spezifisches
Gev/icht		 TABELLE 1 Biegefestig
keit ^		 Scharpy--
Schlagfestig
keit ^		 Formstabi
lität*		 Flammbe
ständigkeit		 Ver.irbeitbar-
kei~		 Witterungs -
beständigkeit
Il
It		 (kg/αΐΓ) (kg'an/αΐΓ) (%)
EEISPtEHL KS-
1		 0,95
1,05		 120
140		 3,0
4,5		 +0,08
+0,06		 Grad 1 ©
©		 O
O
Il 2 1,10
1,50		 110
200		 3,5
6,0		 +0,09
+0,05		 Il ©
0 		O
O
M 3 0,95 70 2,5 + 0,08 Grad 1 Δ C
σ
co
ο 		1,03 110 3,5 + 0,07 Il X x- ι
t
ο
Nj 		1/15 80 2,0 + 0,20 Grad 3 X ° ^(\
" Platte
O
Cn		 Wasser getaucht und die Größe wurde
in
OC 		G 24 Stunden in
£·. -us^ezeicnnat.
>< schlech-
K) CD i» CD CO CO O
- 10 -
Tabelle 1 zeigt deutlich, daß die anorganischen gehärteten Platten, die man nach den Beispielen erhält, eine ausgezeichnete IM.egefestigke.it, Schlagfestigkeit, Fcuerbeständigkeit, Verarbeitbarkeit und Witterungsbeständigkeit, verglichen mit denen der Vergleichsvcrsuche, aufweisen.
BEISPIELE 5 bis 16 und VERGLEICIISVERSUCHE 4 bis 7
C3MI, und Gips (CaSO.-2H O) wurden in den in Tabelle 2 gezeigten Verhältnissen vermischt und zu der Mischung wurde Hochofenschlacke in den in Tabelle 2 angegebenen Mengen zugegeben (bezogen auf das Gewicht der Feststoffanteile in der Zusammensetzung). Dann wurde Wasser zu der Mischung zu einem Gewichtsverhältnis von Wasser/Gesamtfeststoffgehalt~O,58 bis 0,62 (in den Vergleichsversuchen 0,35) zugegeben und das Ganze in einem Mischer verknetet unter Ausbildung einer Aufschlämmung.
Mittels dieser Aufschlämmung wurden 8 bis 10 mm dicke Platten vergossen. Die Platten wurden unter den in Tabelle 2 angegebenen Bedingungen in einer sehr feuchten Atmosphäre gealtert. Dann wurden sie bei 50 bis 60 % relativer Feuchte bei 20 bis 25°C luftgetrocknet.
Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen anorganischen Produkte wurden gemessen, wobei die erzielten Ergebnisse in der nachfolgenden Tabelle 2 gezeigt werden:
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5 5 C3AVCiP. TABELLE ; 2 Alterunejs-
tuiiperatur		 Alterungs
Zeit
6 6 Menge ein
; Schlacke		 (UC) (Tage)
7 7 2,2/1 (D Ilaumtcnperatur 7
BEISPIEL 8 ti 10 Il ti
Il 9 Il 20 Il Il
Il 10 Il 50 It Il
•I 11 Il 80 Il It
It 12 Il 90 60 2
It 13 It 20 Il Il
Il 14 Il 50 Il Il
Il 15 1,5/1 10 Raumtemperatur 7
Il 16 Il 50 60 2
Il VERGLEIQiS-
BEISPIEL
4 		3,0/1 Il Raumtemperatur 7
Il Il ti Il 60 2
It Il 2,2/1 Il Raumtemperatur 7
ti Il 0 60 2
1,5/1 0 Raumtemperatur 7
3,0/1 0 60 Il
0
- 20 -
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TABELLE 2 (Fortsetzung)
5 4 TSH*1
BILDUNG		 RAUMAUS-*2
DEICsIM]		 DICIfTE BIEGEFESTIG
KEIT
6 5 (g/an3) (kg/cm")
BEISPIEL 7 6 O 1,2 1,00 36
It VO 00 7 O Keine 1,20 75
M 10 O Il 1,21 80
Il
■f		 11 O
Es blieb ein
kleiner Anteil
an nichtumge-
setztem Mate
rial zurück		 It 1,18 68
Il 12 O Il 1,22 70
Il 13 O Il 1,22 80
Il 14 O 1,5 0,80 10
·' 15 O Keine 1,21 60
Il 16 O 1,20 55
Il VERGLEICI IS-
BEISPIEL		 O Il 1,21 65
Il O •I 1,20 65
11
Il O 2,5 0,82 7
Il O 3,0 o,70 5
O 2,0 1,00 25
O 2,2 1,10 35
1: ο bedeutet, daß die TSH-Bildung vollständig verlief
2: Dieser Wert ist das Ausdehnungsverhältnis (Faktor) im Verhältnis zum Anfangsvolumen.
- 21 -
03C029/0558
BEISPTJiLl^J 7 b j s 1 9
MSH, 'Hochofenschlacke und Gips (CaSO -2H2O) wurden so miteinander vermischt, daß die Mengen an Hochofenschlacke den in Tabelle 3 gezeigten entsprachen (bezogen auf das Gewicht des Gcsamtfeststoffgehaltes), und dann wurde das Mischungsverhältnis von MSH und Gips entsprechend dein theoretischen Gewichtsverhältnis für die TSH-Bildung (MSH/Gips = 0,64/ 0,36) eingestellt.
Zu der Mischung wurde Wasser in einer Menge von Wasser/Gesamtfeststoffgehalt "0,1 zugegeben und das Ganze wurde unter Ausbildung von einer Aufschlämmung in einem Mischer verknetet. Mit dieser Aufschlämmung wurde eine Platte hergestellt. Die Platte wurde unter den in Tabelle 3 angegebenen Bedingungen bei 100 % relativer Feuchte gealtert. Dann wurde die Platte bei 20 bis 25°C und 50 bis 60 % relativer Feuchte luftgetrocknet.
Durch Röntgenstrahlbeugung wurde in allen Fällen festgestellt, daß die TSH-Bildungsreaktion vollständig verlaufen war.
Menge an
Schlacke		 TABELLE 3 Dichte-, Biegefestig
keit o
BEISPIEI, (%)
20
50		 Alterungs
temperatur		 Alterungs-
Zeit		 (kg/an")
1,0
It
»· 		(kg/αιΓ)
42
46
44
17
18
19		 ("C)
60
Il		 (Stunde)
6
It
030029/0558

Claims (11)

  1. Zusammensetzung zur Bildung eines anorganischen gehärte tr en Produktes und Verfahren zur Herstellung von gehärteton Produkten daraus
    Patentansprüche
    y Zusammensetzung zur Bildung von anorganischen gehärteten Produkten, dadurch gekennzeich net, daß sie einen Vorläufer für TSH, Gips und Portlandzement, Hochofenschlacke oder eine Mischung aus* Portlandzement und Hochofenschlacke (Hochofenschlackezement) enthält, wobei die Mengen der einzelnen Bestandteile den folgenden Gleichungen entsprechen:
    1/0,2 > TSIl/Zementioaterial > 1/5 1/0,1 > Vorläufer/Gips > 1/1
    worin TSH die theoretische Menge, die bei der Umsetzung des Vorläufers und Gips entsteht, darstellt und das Verhältnis auf das Gewicht bezogen ist.
    030029/0558 _ 2 _
    ORIGINAL INSPECTED
  2. 2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, d a du r c h gekennzeichnet , daß sie 40 Gew.-% oder weniger an Verstärkungsfasern enthält.
  3. 3. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie 20 Gew.-% oder weniger an Füllstoffen enthält.
  4. 4. Zusammensetzung gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennze ichnet, daß sie eine Magnesiumverbindung aus der Gruppe MgO, Mg(OH)y oder einer Mischung daraus enthält.
  5. 5. Zusammensetzung gemäß Anspruch 4, da du r c h gekennzeichnet , daß die Menge an der Magnesiumverbindung 30 Gew.-% oder weniger beträgt.
  6. 6. Zusammensetzung gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie noch Zeolit enthält.
  7. 7. Zusammensetzung gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie NaCl, KCl, MgCl, HCl und/oder Mischungen daraus enthält.
  8. 8. Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Menge an Chlorid 5 Gew.-% oder weniger beträgt.
  9. 9. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, d a du r c h gekennzeichnet , daß der Vorläufer MSH, C3A, C3AH6 und/oder C4A3S" ist.
    030029/0558
  10. 10. Zusammensetzung gemäß Anspruch 9, dadurch
    gekennzeichnet , daß MSH in Forin von
    aktiviertem MSH vorliegt.
  11. 11. Verfahren zur Herstellung eines anorganischen gehärteten Produktes, bei dem man eine Aufschlämmung aus einem Vorläufer für TSH, Gips und einem Zementmaterial in die
    gewünschte Form bringt und altert, und das gebildete Produkt unter Ausbildung eines anorganischen gehärteten
    Produktes härtet, dadurch gekennzeichnet, daß man die Alterung und Härtung des Produktes
    4 bis 8 Stunden nach der Formgebung einleitet und die Alterung 6 bis 48 Stunden in einer sehr feuchten Atmosphäre bei 80 bis 90°C durchführt.
    0300 29/05 R8
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