DE1158431B

DE1158431B - Cement with more than 6% MgO

Info

Publication number: DE1158431B
Application number: DER18701A
Authority: DE
Inventors: Josef Rosa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-04-26
Filing date: 1956-04-14
Publication date: 1963-11-28

Description

Zement mit mehr als 6 '/o Mg0 Es ist allgemein bekannt, daß Magnesium ein unerwünschter Bestandteil von Portlandzement ist. Schon bei verhältnismäßig geringem Magnesiumgehalt weisen Zemente eine Volumenunbeständigkeit auf, die sich bei normalen Verhältnissen erst nach einer langen Zeit offenbart. Eine kleine Menge von Magnesiumoxyd kann sich wohl in der Glasmasse lösen. Bei einer größeren Menge jedoch verbleibt dasselbe in der Form von Periklas, der bereits in verhältnismäßig geringer Menge die gefürchtete »Magnesiumausdehnung« hervorruft, die um so gefährlicher ist, als sie wegen der langsamen Reaktion des Periklases mit Wasser erst nach langer Zeit in Erscheinung tritt. Die durch die Anwesenheit von Magnesium hervorgerufene Spannung macht sich durch destruktive Wirkung an Betonkonstruktionen bemerkbar. Deshalb wurde die zulässige Menge von Magnesiumoxyd im Zement auf maximal 6%- festgesetzt. Damit wird die Verarbeitung von Rohstoffen ausgeschaltet, die einen Zement mit einem höheren Gehalt an Mg0 ergeben, als die aufgestellten Normen erlauben.Cement with more than 6 % MgO It is well known that magnesium is an undesirable component of Portland cement. Even with a relatively low magnesium content, cements show a volumetric instability which, under normal conditions, only becomes apparent after a long time. A small amount of magnesium oxide can probably dissolve in the glass mass. With a larger amount, however, it remains in the form of periclase, which, even in a relatively small amount, causes the dreaded "magnesium expansion", which is all the more dangerous as it takes a long time to appear due to the slow reaction of the periclase with water. The tension caused by the presence of magnesium is noticeable through the destructive effect on concrete structures. That is why the permissible amount of magnesium oxide in cement has been set at a maximum of 6%. This eliminates the processing of raw materials that result in a cement with a higher Mg0 content than permitted by the established standards.

Um den Prozentsatz von Mg0 im Zement ohne Beeinträchtigung seiner Volumenbeständigkeit erhöhen zu können, wurde vorgeschlagen, zur Stabilisierung dieser Zemente einen Zusatz von Hochofenschlacken zu verwenden (A. M. Rojak und V. V. Myslajeva, Trudy-cement., 1953). Nach einem anderen Vorschlag (Balthasar, Ton.-Ztg., 58, 1934) erfolgte zu demselben Zweck eine Erhöhung des Gehaltes an Eisenoxyd. Ein befriedigendes Ergebnis wurde damit jedoch nicht erzielt.In order to be able to increase the percentage of Mg0 in the cement without impairing its volume stability, it has been proposed to use an addition of blast furnace slag to stabilize these cements (A. M. Rojak and VV Myslajeva, Trudy-cement., 1953). According to another proposal (Balthasar, Ton.-Ztg., 58, 1934), the iron oxide content was increased for the same purpose. However, a satisfactory result was not achieved with it.

Es wurde nun festgestellt, daß absolut volumenbeständige Zemente gewonnen werden, wenn gemäß der Erfindung ein zerkleinertes Material mit höherem Gehalt an Mg0 und von folgender petrographischer Zusammensetzung nach Kind: C3S ................. 55 bis 59 % C4AF ................ 7,55 bis 8,56 1/o c3A ................. 4 bis 611/o mit 30 O/o, Flugasche, welche mindestens 50 II/o an gesamtem und mindestens 2% lösliches Si02 aufweist, gemischt wird.It has now been found that cements that are absolutely stable in volume are obtained if, according to the invention, a comminuted material with a higher content of Mg0 and of the following petrographic composition according to Kind: C3S ................. 55 to 59 % C4AF ................ 7.55 to 8.56 1 / o c3A ................. 4 to 611 / o with 30 % fly ash, which has at least 50 % of total and at least 2% soluble SiO2, is mixed.

Durch die angegebene Zusammensetzung der Magnesiumzementmischung wird erreicht, daß nur eine geringe Menge von Mg0 in der Form von Periklas auftritt, und zwar in der günstigeren mikrokristallischen Form, die in Gegenwart von aktiver Kieselsäure, welche in Flugaschen enthalten ist, Magnesiumhydrosilikate bildet, wodurch die Magnesiumexpansion vollständig unterbunden wird. Beispiel 1 Ein Portlandklinker mit 1511/o Mg0 zeigte sich bei einer Autoklavprüfung auf 21 at ausgesprochen raumunbeständig. Die Prismen zerfielen. Beispiel 2 Ein Klinker mit 15'% Mg0 mit den obenerwähnten Moduln, der nach dem angeführten Verfahren hergestellt wurde, hatte bei der Autoklavprüfung auf 21 at eine Dilatation von 12,6%.The stated composition of the magnesium cement mixture ensures that only a small amount of MgO occurs in the form of periclase, namely in the more favorable microcrystalline form, which forms magnesium hydrosilicates in the presence of active silicic acid, which is contained in fly ash, which causes the magnesium to expand is completely prevented. EXAMPLE 1 A Portland clinker with 1511 / o Mg0 was found to be extremely volatile in an autoclave test for 21 atm. The prisms disintegrated. Example 2 A clinker with 15% MgO with the above-mentioned modules, which was produced according to the stated method, had a dilatation of 12.6% in the autoclave test for 21 atm.

Beispiel 3 Ein Klinker mit 15 % Mg0 mit den obenerwähnten Moduln, der nach dem angeführten Verfahren hergestellt wurde, hatte nach Zugabe von 30 % Flugasche bei der Autoklavprüfung auf 21 at eine Dilatation von 0,4610/0.Example 3 A clinker with 15% MgO with the above-mentioned modules, which was produced according to the method mentioned, had a dilatation of 0.4610 / 0 in the autoclave test for 21 atm after the addition of 30% fly ash.

Die wirtschaftliche Bedeutung der Herstellung eines raumbeständigen Zementes aus Dolomiten und dolomitischen Kalksteinen ist darin zu sehen, daß dieses Verfahren eine unmittelbare Fortsetzung der MagnesiumzementhersteRung in solchen Zementwerken erlaubt, in welchen die Robstoffbasis oft vorübergehend einen höheren Gehalt an Mg0 aufweist als zulässig ist. Dadurch können bisher unüberwindbare Schwierigkeiten beseitigt werden, wie z. B. eine Produktionseinstellung oder die Notwendigkeit der Errichtung einer Rohstoffseparation mittels Flotation.The economic importance of making a space-persistent Cement from dolomites and dolomitic limestones can be seen in the fact that this Process an immediate continuation of the magnesium cement production in such Allowed cement works in which the Robstoff base often temporarily a higher Mg0 content than is permissible. This can create previously insurmountable difficulties be eliminated, such as B. a cessation of production or the Necessity to set up raw material separation by means of flotation.

Bei einem Zusatz von 30#l/o Flugasche zum Klinker sinkt wohl die Festigkeit des Zementes anfangs uni etwa 15% gegenüber einem Zement, dessen Klinker keine Puzzolane zugeniahlen wurden, doch steigt die Festigkeit später rasch an und erreicht nach einigen Monaten mindestens die Festigkeit eines normalen Portlandzementes.If 30 # l / o fly ash is added to the clinker, the strength is likely to decrease of the cement initially uni about 15% compared to a cement whose clinker does not contain pozzolans were approved, but the strength later increases rapidly and reaches after at least the strength of normal Portland cement for a few months.

Claims

PATENT CLAIM: Cement with more than 6 1 / o Mg0, characterized by a content of a mixture of crushed clinker material of the following petrographic composition cS .............. 55 to 59 1 / o C4AF ............. 7.55 to 8.56 "/ o C3A .............. 4 to 6 1 / o

and 30 % fly ash which has at least 50 % total and at least 211/9 soluble S'02. Considered publications: Kühl, "Zement-Chemie", Vol. 111, 1951, pp. 286/287.