DE2125030A1

DE2125030A1 - Sulfopozzolanically active flyash - produced by injecting into boiler combustion chamber

Info

Publication number: DE2125030A1
Application number: DE19712125030
Authority: DE
Inventors: Leonard John Cheltenham Pa. Minnick (V.StA.)
Original assignee: G&WH Corson Inc
Current assignee: G&WH Corson Inc
Priority date: 1971-05-19
Filing date: 1971-05-19
Publication date: 1972-11-30

Abstract

A sulfopozzolanically reactive bituminous coal fly ash contains, in wt. %, 5-50 combined sulphate as SO3 (alkali earth metal oxide combined with Al2O3 and CaSO4) and 0.5-30 alkali earth metal oxide with the ratio uncombined to combined alkali earth metal oxide being 0.2-3:1. The sulphate is pref. one which reacts with water to form either 3MO-Al2O3-MSO412-13H2O or 3MO-Al2O3-3MSO430-32H2O where M is Ca or Mg. The fly ash may be made by injecting lime into the combustion chamber of a heater at 1500-2000 degrees F and may be mixed with 5-92% aggregate mortar, and concrete for roads.

Description

mm Hochaktive, feinteilige, zur Sulfopozzolanreaktion fähige Steinkohlenflugasche und Verwendung derselben Die Erfindung betrifft die Herstellung einer hochaktiven Flugasche, eine sie einverleibt enthaltende Masse sowie ihre Verwendung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine zur Sulfopo zzo lanreaktion icj hige Flugasche mit hohem Sulfa tgehalt, die sich besonders gut zur Herstellung stabiler, hochbelastbarer Unterlagen hervorragender Qualität eignet.mm Highly active, finely divided hard coal fly ash capable of the sulfopozzolane reaction and use thereof. The invention relates to the manufacture of a highly active one Fly ash, a mass containing it and its use. In particular The invention relates to a high fly ash which is capable of sulfopo zzo lan reaction Sulphate content, which is particularly good for making stable, heavy-duty Excellent quality documents are suitable.

Aus den USA-Patentschriften 2 564 690, 2 698 252, 2 815 294 und 2 937 581 sind Massen und Verfahren zur Herstellung stabiler, hochbelastbarer Unterlagen bzw. Oberflächenbeläge, z.B. From U.S. Patents 2,564,690, 2,698,252, 2,815,294 and 2 937 581 are materials and processes for the production of stable, heavy-duty substrates or surface coverings, e.g.

zur ilerstellung von Straden, Autobahnen, Landebahnen und dgl.for the creation of streets, motorways, runways and the like.

bekannt. In den genannten Patentschriften werden die verschiedensten Kombinationen von Kalk und Flugasche mit anderen BestandUeilen, wie beispielsweise Erde, Sand, Ton und dgl., beschrieben. Aus anderen einschlägigen Pat;entschrifben ist der Zusatz andere Bestandteile, z.B. von speziell sortierten Zuschlagstoffen und dgl., bekannt.known. In the patents mentioned, the most diverse Combinations of lime and fly ash with other components, such as Earth, sand, clay and the like. Described. Describe from other relevant patents if the additive is other components, e.g. of specially sorted aggregates and the like, known.

In der USA-Patentschrif 3 206 319 wird eine verbesserte Ausführungsform einer Flugasche beschrieben. Ferner geht aus dieser Patentschrift hervor, wie verschiedenartige Versuche von der einschlagigen Industrie bezüglich einer geeigneten Stabilisierung von hochbelastbaren Unterlagen bzw. In U.S. Patent 3,206,319, an improved one is provided Embodiment a fly ash described. Furthermore, it emerges from this patent specification how various Attempts by the relevant industry for a suitable stabilization of heavy-duty documents or

Oberflächenbelagen unternommen wurden.Surface coverings have been made.

einer der wesentlichsten Faktoren bei der tierstellung einer stabilen, hochbelastbaren Unterlage bzw. eines entsprechend stabilen Oberflächenbelags besteht darin, eine entsprechende (Fertigungs-)Masse zu schaffen, die rasch genut abbindet, um eine relativ hohe Anfangsdruckfestigkeit zu erhalten. Mit üblicher Flugachse, wie sie aus den üblichen Niederschlageinrichtungen in der Kaminen kohlenbefeuerter Öfen ausgetragen wird, erheilt man eine stabile Erdmasse, die jedoch ziemlich langsam abbindet und bis zum erreichen einer hohen Druckfestigkeit mehrere Wochen erfordert. one of the most important factors in keeping animals stable, heavy-duty base or a correspondingly stable surface covering in creating a corresponding (production) mass that sets quickly and grooved, in order to obtain a relatively high initial compressive strength. With the usual flight axis, as they come from the usual precipitation devices in the coal-fired chimneys When the furnace is discharged, a stable earth mass is healed, but it is quite slow sets and takes several weeks to achieve a high compressive strength.

Die Hauptschwierigkeit bei den aus den genannten PEttentschriften bekannten Massen ist ihre ihnen innenwohnende, ziemlich langsame Aushärt- bzw. Abbindegeschwindigkeit. Hinzu kommt noch die Frage der Haltbarkeit bei abwechselndem werden und Trocknen oder Gefrieren und Wiederauftauen. Obwohl den betreffenden Massen annehmbare Baueigenschaften verliehen werden konnten, waren beim Bau der jeweiligen Unterlagen oder Oberflächenbeläge oftmals Verzögerungen festzustellen. The main difficulty with those from the aforementioned PEttentschriften known masses is their inherent, rather slow curing or setting speed. In addition, there is the question of durability with alternating being and drying or freezing and thawing. Although building properties are acceptable to the masses concerned could be awarded, were during the construction of the respective documents or surface coverings often notice delays.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine spezielle Flugasche zu schaffen, die sich bei Verwendung in Massen des geschilderten Typs durch hervorragende Eigenschaften auszeichnet. Die eine solche Flugachse enthaltenden Massen zur Herstellung hochbelastbarer Unterlagen bzw. Oberflächenbeläge sollen eine relativ hohe Anfangsdruckfestigkeit auLweisen. Schließlich soll erfindungsgemäß noch ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen hochaktiven Flugachse geschaffen werden. The invention was based on the object of a special fly ash to create, which when used in masses of the type described by excellent Characteristics. The masses containing such a flight axis for production Heavy-duty substrates or surface coverings should have a relatively high initial compressive strength show. Finally, according to the invention, a method for Manufacture of such a highly active flight axis can be created.

In jüngster Zeit hat es sich gezeigt, daß Dolomit und Kalksorten mit hohem Calciumgehalt bei der behandlung von Schwefeloxide enthaltenden Gasen, wie sie bei der Verbrennung von Kohle und Öl entstehen, einige (neue) Möglichkeiten eröffnen. das bisherige Bestreben beim Einführen von Kohkalkstein, z.B. von Calcit oder Dolomit, in das Brennmaterial oder in den Ofen war es, durch die dort herrschende hohe Verbrennungstemperatur den Kalkstein unter Bildung eines Oxids oder Oxidgemisches zu kalzinieren, wobei dann das Oxid oder Oxidgemisch seinerseits mit dem in Gas enthaltenen Schwefel trioxid und/oder Schwefeldioxid reagiert. Unglücklicherweise waren die diesbezüglichen Versuche weitestgehend erfolglos, da weit höhere Kalksteiiunengen erforderlich waren als sie aus stöchiometrischen Gesichtspunkten zur Umsetzung mit den Schwefeloxiden benötigt werden. Folglich waren also große 1engen an Zuschlagstoffen erforderlich, was sowohl zu physikalischen Schwierigkeiten beim Einblasen (Verunreinigung des Heizkessols) als auch zu wirtschaftlichen Nachteilen führt. Recently it has been shown that dolomite and lime varieties with high calcium content in the treatment of gases containing sulfur oxides, as they arise when burning coal and oil, some (new) possibilities open. the previous efforts to introduce coal limestone, e.g. calcite or dolomite, in the fuel or in the furnace it was through which prevailed there high combustion temperature the limestone with the formation of an oxide or oxide mixture to calcine, then the oxide or oxide mixture in turn with the in gas contained sulfur trioxide and / or sulfur dioxide reacts. Unfortunately The attempts in this regard were largely unsuccessful, as the limestone depths were far higher were required as they were from stoichiometric points of view to implement with the sulfur oxides are required. So there were large quantities of aggregates required, leading to both physical difficulties in blowing (contamination of the boiler) and also leads to economic disadvantages.

Weiterhin enthielt die bei den geschilderten Maßnahmen entstandene Flugachse immer eine sehr geringe Menge des Schwefels in 1orn von Sulfat. Um nun den Kalk zu hydratisieren und hierdurch das gesamte restliche Schwefeldioxid zu binden, wurde nun verschiedentlich versucht, die gebildete Asche solange sie noch im Gasstrom suspendiert war, in Wäschern zu behandeln. Eine derartige Behandlung führt jedoch zur bildung beträchtlicher Mengen an Calcium- und/oder Magnesiumsulfit, die bekanntlich toxisch und zusätzlich - vom Standpunkt ihrer verwendbarkeit in Baumassen, wie beispielsweise Mörtel, Beton und dgl., - zu beanstanden sind.It also contained the measures resulting from the measures outlined Flight axis always contains a very small amount of sulfur in the 1orn of sulphate. To now to hydrate the lime and thereby all of the remaining sulfur dioxide various attempts have now been made to bind the formed ashes while they are still was suspended in the gas stream to be treated in scrubbers. Such treatment however leads to the formation of considerable amounts of calcium and / or magnesium sulphite, which are known to be toxic, and in addition - from the point of view of their usefulness in Dimensions, such as Mortar, concrete and the like - objectionable are.

Es wurde nun gefunden, daß sich unter Verwendung einer neuen, hochaktiven, zur Sulfopozzolanreaktion fähigen Flugasche hervorragende kassen für hochbelastbare Unterlagen oder Bodenbeläge herstellen lassen. Die genannte Flugasche kann sowohl als solche als auch als Bestandteil in Massen der folgenden Zusammensetzung: Hochaktive Flugasche 8 bis 90 Gew.-% Zuschlagstoffe 5 bis 87 Gew.-zO Wasser 5 bis 30 Gew.-% verwendet werden. It has now been found that using a new, highly active, Fly ash capable of the sulfopozzolane reaction is excellent for those with a heavy load Have underlays or floor coverings made. Said fly ash can both as such and as an ingredient in bulk of the following composition: Highly active Fly ash 8 to 90% by weight, additives 5 to 87% by weight, water 5 to 30% by weight be used.

Die hochaktive Flugasche gemäß der Erfindung besitzt einen kombinierten Schwefelgehalt, ausgedrückt als Schwefeltrioxid, von etwa 5 bis 50 Gew.- und einen Gehalt an Calciumoxid plus Magnesiumoxid (wobei. der Oxidgehalt tatsächlich auf diese Verbindungen zurückzuführen ist) von etwa 0,5 bis 30 Gew.-%. Das Verhältnis von nicht-gebundenem Calciumoxid plus Magnesiumoxid zu gebundenem Calciumoxid plus Nlagnesiumoxid beträgt in einer Flugasche gemäß der Erfindung etwa 0,2 : 1 bis etwa 3 : 1. The high-activity fly ash according to the invention has a combined one Sulfur content, expressed as sulfur trioxide, from about 5 to 50 weight percent and one Calcium oxide plus magnesium oxide content (where. The oxide content is actually on due to these compounds) from about 0.5 to 30% by weight. The relationship from unbound calcium oxide plus magnesium oxide to bound calcium oxide plus Magnesium oxide in a fly ash according to the invention is about 0.2: 1 to about 3: 1.

Der Schwefelgehalt umfaßt beträchtliche IBengen an mit Calciumoxid und Magnesiumoxid kombinierten Suliationen sowie auch nocli andere bestandteile der asche. Insbesondere handelt es sich bei den in der Asche gemäß der Erfindung enthalt-enen bevorzugten Verbindungen um verschiedene Calciumsulfoaluminate, um Galcium- und Magnesiumsulfae sowie um bestimmte komplexe Silikate. Der Ccilcium- und Magnesiumoxidgehalt liegt hierbei offentsichtlich in einer mineralogischen Form vor, in der die unerwünschte wirkung solcher Oxide in einer Flugasche aufgrund besonderer ftrigenschaften vermieden und die Eigenschaften der Asche verbessert werden. Hierdurch verbessert sich die Leistungsfähigkeit der betreffenden Asche bei ihrer Verwendung in bestimmten Baumassen im Vergleich zu aus anderen quellen bisher erhältlichen Aschen ganz beträchtlich. The sulfur content includes substantial amounts of calcium oxide and magnesium oxide combined sulfate ions as well as other components the ashes. In particular, they are those in the ashes according to the invention contain preferred compounds around various calcium sulfoaluminates Galcium and magnesium sulfae as well as certain complex silicates. The Ccilcium- and magnesium oxide content is obviously in a mineralogical form before, in which the undesirable effects of such oxides in a fly ash avoided due to special properties and improved the properties of the ash will. This improves the performance of the ash in question when used in certain building dimensions compared to other sources so far available ashes quite considerable.

Aus Steinkohle gewonnene Flugasche besitzt in der Regel einen niedrigen Calcium- und/oder Magnesiumoxidgehalt. Bei einer derartigen Flugasche handelt es sich bekanntlich um ein Pozzolan, bei welchem das feinverteilte, amorphe, siliciumhaltige Glas mit Calcium- und Magnesiumoxid oder den entsprechenden Hydroxiden unter Bildung zementartiger Verbindungen reagiert. Bei der Verbrennung von Braunkohle anfallende Flugasche enthalt andererseits bekanntlich beträchtliche Mengen an Calcium- und Magnesiumoxid. Die Verwendung einer derartigen Asche in Massen, wie Portlandsementmörtel und Beton kann jedoch eine nachteilige und schädliche Ausdehnung hervorrufen, was vermutlich auf die beim Aushärten der Oxide über längere Zeit in Gegenwart von Feuchtigkeit gebildeten Hydratisierungsprodukte zurückzuführen ist. Eine derartige Ausdehnungsreaktion läßt sich beispielsweise an Hand der Unfahigkeit solcher Braunkohlenaschen zur Beibehaltung ihrer Dimensionsstabilität beim Testen in einem Hochdruckautoklaven demonstrieren. Wenn der CaO - Gehalt ein Maximum, d.h. einen Schwellenwert1 übersteigt, kommt es zu einer derartigen, nachteiligen Ausdehnung. Fly ash obtained from coal is generally low Calcium and / or magnesium oxide content. It is such a fly ash is known to be a Pozzolan, in which the finely divided, amorphous, silicon-containing Glass with calcium and magnesium oxide or the corresponding hydroxides under formation cementitious compounds reacts. Arising from the burning of lignite Fly ash, on the other hand, is known to contain considerable amounts of calcium and Magnesium oxide. The use of such ashes in bulk as Portland cement mortar and concrete, however, can cause detrimental and harmful expansion, what presumably due to the hardening of the oxides over a long period of time in the presence of moisture formed hydration products is due. Such an expansion reaction can be seen, for example, on the basis of the inability of such lignite ashes to be retained demonstrate their dimensional stability when tested in a high pressure autoclave. When the CaO content exceeds a maximum, i.e. a threshold value1, it occurs to such a disadvantageous expansion.

Im Falle der Flugasche gemäß der Erfindung sind die Konzentrationen an Calcium- und Magnesiumverbindungen so hoch, daß eine stärkere Ausdehnung zu erwarten wäre. Diese nachteiligen Reaktionen treten jeioch infolge der Bldu'ig der komplexen Sulfate und ferner infolge der hohen Konzentration an Sulfationen nicht auf. Darüberhinaus haben Unterbuchungen gezeigt, daß die komplexen Sulfate eine drastische Änderung der hydraulischen Eigenschaften der Asche bei ihrer Verwendung in lassen, wie beispielsweise Mörtel, Beton und Massen zur Herstellung von Straßendecken, verursachen. In the case of the fly ash according to the invention, the concentrations are so high in calcium and magnesium compounds that greater expansion can be expected were. However, these adverse reactions occur as a result of the bloody nature of the complex Sulphates and, furthermore, due to the high concentration of sulphate ions. Furthermore have interruptions demonstrated that the complex sulfates have a drastic effect Change in the hydraulic properties of the ash when it is used in leave, such as mortar, concrete and compounds for the production of road surfaces.

Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäBen Produkte besteht darin, daß man Kalk in einem bestimmten Temperaturbereich unter Bedingungen, die eine Reaktion des Hauptteils des Kalks mit den gasförmigen Schwefeloxiden in Gegenwart von halbgeschmolzener Flugasche gestatten, in den Kessel einbläst. Bei dem verwendeten alk kann es sich um ungelöschten Kalk oder vorzugsweise um gelöschten Kalk handeln. Bei einer hervorragend brauchbaren Form des Kalks handelt es sich um ein dolomitisches Hydrat der Formel Ca(OH)2.MgO.xH2O worin x für eine Zahl zwischen 0 und 1 stehen kann. The preferred process for the preparation of the products according to the invention consists in the fact that one lime in a certain temperature range under conditions which is a reaction of the main part of the lime with the gaseous sulfur oxides in Allow the presence of semi-melted fly ash to be blown into the boiler. at The alkali used can be unslaked lime or, preferably, slaked lime Act lime. It is a very useful form of lime a dolomitic hydrate of the formula Ca (OH) 2.MgO.xH2O where x is a number between 0 and 1 can stand.

In jedem Falle kann es sich bei dem erfindungsgemäß verwendeten Kalk oder Kalkstein entweder um Kalk oder Kalkstein mit hohem Calciumgehalt oder um einen sogenannten dolomitischen Kalk oder Kalkstein, enthaltend ein Gemisch aus Calcium- und Magnesiumoxiden oder -carbonaten, handeln. Erfindungsgemäß lassen sich Magnesiumoxid und Calciumoxid offensichtlich praktisch vollstandig gegeneinander austauschen. In any case, the lime used according to the invention can be or limestone either lime or high calcium limestone, or one so-called dolomitic lime or limestone, containing a mixture of calcium and magnesium oxides or carbonates. According to the invention, magnesium oxide and calcium oxide apparently practically completely exchange for one another.

Der Kalk oder Kalkstein kann entweder getrennt in die Brennkammer des Kessels eingeführt oder mit der Rohle zu einem ausgangsgemisch vermahlen werden, welches dann in u.blicher bekannter Weise in den Ofen eingespeist wird. Die erstere Maßnahme gelangt bevorzugt zur Anwendung. The lime or limestone can either be placed separately in the combustion chamber of the boiler or ground with the raw material to a starting mixture, which is then fed into the furnace in the usual known manner. The former Measure is preferably used.

ObNohl Kalkstein, d.Ii. as Carbont, ioll Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung oftmals brauchbar ist, gestellt man vorzugsweise vorher in einem üblichen Kalkbrennofen oder in sonstiger Weise Kalk her, wobei man den gesamten Carbonatgehalt oder einen beträchtlichen Teil des Carbonatgehalts des Kalksteins beseitigt und speist anschlieBend den erhaltenen Kalk in Form von Calciumoxid und/oder Magnesiumoxid bei der Betriebstemperatur der Brennkammer des Ofens in den Kohlenofen ein. Hierbei läßt sich eine extrem rasche Umsetzung zwischen dem in der Kohle enthaltenen Schwefel und aem im Kalk enthaltenen Erdalkalimetallen erreichen und ein Reaktionsprodukt gewinnen, das einerseits extrem leicht zu verarbeiten ist und andererseits zu einem außerordentlich guten Material für hochbelastbare Unterlagen führt. ObNohl Kalkstein, d.Ii. as Carbont, within the framework of the procedure in accordance with the invention is often useful one preferably beforehand in a conventional lime kiln or some other way of producing lime, using the all or a substantial portion of the carbonate content of the limestone removes and then feeds the lime obtained in the form of calcium oxide and / or Magnesium oxide at the operating temperature of the furnace combustion chamber in the coal furnace a. This allows an extremely rapid conversion between that contained in the coal Sulfur and aem alkaline earth metals contained in the lime reach and a reaction product win, which on the one hand is extremely easy to process and on the other hand to a exceptionally good material for heavy-duty documents.

Brfindungsgemäß soll der gelöschte Kalk vorzugsweise aus Teilchen einer Teilchengröße von höchstens etwa 5 Mikron und insbesondere einer Teilchengröße von hochstens etwa 1 mikron zubereitet sein. Die Oberfläche des Materials soll vorzugsweise etwa 30000 cm2/g oder mehr betragen. Bei einem erfindungsgemäß bevorzugten Hydrat handelt es sich um ein spezielles 1?rodukt, aus aus ungelöschtem Kalk aus dem in der USA-Patentschrift 3 250 520 beschriebenen Kalkbrennofen hergestellt wurde. Ein solcher ungelöschter Kalk besitzt eine außerordentlich hohe Reaktionsfähigkeit und zeigt nach dem Ablöschen bei seiner Verwendung im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung hervorragende Merkmale. Weiterhin hat es sich gezeigt, daß sich die Herstellung eines dolomitischen Kalk-Dihydrats, wie es beispielsweise in der USA-Patentschrift 2 309 168 beschrieben ist, höchst wirksam gestalten läßt, wenn man die Umsetzung i dem Kessel durchführt. According to the invention, the slaked lime should preferably consist of particles a particle size of at most about 5 microns, and more particularly a particle size be prepared from a maximum of about 1 micron. The surface of the material should preferably be about 30,000 cm2 / g or more. In the case of a hydrate which is preferred according to the invention it is a special 1? roduct made from unslaked lime from the in the lime kiln described in U.S. Patent 3,250,520. A Such unslaked lime has an extremely high reactivity and shows after erasure during its use in the context of the method according to Invention excellent features. Furthermore, it has been shown that the production a dolomitic lime dihydrate, such as that disclosed in the United States patent 2 309 168 is described, can be made highly effective if you implement the implementation i the boiler.

Die Umsetzung im Kessel ist temperaturabhängig, sodaß das Einblasen des Kalkmaterials in den Kessel zue einem Zeitpunkt stattfinden muß, an dem die Temperatur zwischen etwa 8160 und 10930C liegt. Temperaturen beträchtlich unterhalb etwa 8160C führen in der Regel nicht zu einem geeigneten Reaktionsablauf, insbesondere soweit die Umsetzung des Magnesiumoxids betroffen ist. Sofern ein Material mit einem hohen Oalciumgehait verwendet wird oder wenn der Magnesiumgehalt niedrig ist, kann die Temperatur bei praktisch gleichbleibender Leistungsfähigkeit um einige 1000 gesenkt werden. The reaction in the boiler is temperature-dependent, so the blowing in of the lime material in the boiler at a time occur must, at which the temperature is between about 8160 and 10930C. Temperatures considerable below about 8160C usually do not lead to a suitable course of the reaction, especially as far as the implementation of magnesium oxide is concerned. Unless a material with a high content of calcium or when the magnesium content is low the temperature can drop by a few with practically the same efficiency 1000 to be lowered.

Ein weiteres wesentliches Merkmal besteht darin, daß das einen Reaktionsteilnehmer bildende Material in den Verbrennungsgasen im Kessel stark genug verteilt werden muß, um einen engen Kontakt zwischen den Teilchen und dem Gasstrom zu gewährleisten. Dies läßt sich mittels einer mechanischen Einführvorrichtung, z.B. mittels einer Hochgeschwindigkeitsschnecke, erreichen. Einer der Vorteile einer Verwendung des (Kalk-)Dihydrats besteht darin, daß es unter den genannten Bedingungen gründlich verteilbar ist. Das Einführen kann auch mittels Luft, Verbrennungsgasen oder Dampf erfolgen, sofern das Einblasgas nicht in übermäßiger Menge verwendet wird, was zu einer Instabilität im Kessel führen würde. Another essential feature is that there is one reactant forming material in the combustion gases in the boiler are sufficiently distributed must to ensure intimate contact between the particles and the gas stream. This can be done by means of a mechanical introducer, e.g. High speed screw. One of the advantages of using the (Lime) dihydrate consists in that it is thorough under the conditions mentioned is distributable. The introduction can also be carried out by means of air, combustion gases or steam take place provided that the blowing gas is not used in an excessive amount, leading to would lead to instability in the boiler.

Im Rahmen des bevorzugten Verfahrens zur Herstellung der hochaktiven Flugasche gemäß der Erfindung wird Kohle in irgend einem vorhandenen Kohlenofen in Gegenwart von Schwefel, der entweder von Hause aus in der Kohle enthalten war oder -im Falle, daß der Schwefelgehalt der Kohle zu niedrig ist der Kohle zugesetzt wurde, verbrannt. Hierbei entstehen im Kamin des Ofens Abgase und Flugasche, wobei die Abgase Schwefel in gasförmiger Form enthalten. Erfindungsgemäß wird nun Kalk, der vorher in einem üblichen Kalkbrennofen hergestellt wurde, in einen Kessel in einem Bereich hoher Temperaturen, z.B. in einem Bereich mit Temperaturen zwischen 3160C und 1093°C, eingeführt. Der Schwefel reagiert rasch mit dem Kalk und Luftsauerstoff, wobei in der vorher erläuterten Weise ein trockenes Flugascheprodukt mit hohem Sulfatgehalt anfällt. Bei diesem Reaktionsprodukt handelt es sich um eine hochreaktionsfähige Flugasche, die sich in hervortagender Weise zur Herstellung von Massen für hochbelastbare Unterlagen des beschriebenen Typs eignet. Das bei der geschilderten Reaktion anfallende Reaktionsprodukt ist darüberhinaus trocken und leicht zu handhaben sowie leicht zu verpacken und zu verschicken. As part of the preferred process for producing the highly active Fly ash according to the invention becomes coal in any existing coal furnace in the presence of sulfur, either naturally contained in the coal or - in the event that the sulfur content of the coal is too low, added to the coal was burned. This creates exhaust gases and fly ash in the chimney of the furnace, whereby the exhaust gases contain sulfur in gaseous form. According to the invention, lime is now which was previously made in a conventional lime kiln, into a kettle in an area of high temperatures, e.g. in an area with temperatures between 3160C and 1093 ° C. The sulfur reacts quickly with the Lime and atmospheric oxygen, with a dry fly ash product in the manner explained above with a high sulphate content. This reaction product is a highly reactive fly ash, which is excellent for production of masses for heavy-duty documents of the type described. That at The reaction product obtained from the described reaction is moreover dry and easy to handle as well as easy to pack and ship.

Es ist bekannt, daß Kalk und Flugasche bei ihrer Reaktion Agglomerate bilden und daß diese Agglomerate nicht vollständig in die zur Verfestigung führende Sulfopozzolanreaktion eintreten. Übliche Verfahren zum Dispergieren dieser Bestandteile arbeiten nicht zufriedenstellend; es hat sich jedoch gezeigt, daß man ein inniges, von Agglomeraten überraschenderweise freies Gemisch erhält, wenn man Kalk oder Kalkstein in den Hochtemperaturbereich eines üblichen Kessels einspeist, da es hierbei im Kessel nicht nur zu einer Reaktion mit dem in der Flugasche enthaltenen SchwefelRsondern auch zu einer Xeaktion mit Glasphasen der Flugasche kommt. Auf diese Weise läßt sich eine praktisch gleichmäßige Verteilung in feinteiligem Zustand ohne Bildung nachteiliger Agglomerate erreichen. It is known that lime and fly ash agglomerate when they react form and that these agglomerates are not completely in the leading to solidification Sulfopozzolane reaction occur. Conventional methods of dispersing these ingredients do not work satisfactorily; it has been shown, however, that one can have an intimate, A surprisingly free mixture of agglomerates is obtained if lime or limestone is used feeds into the high temperature range of a conventional boiler, since it is in the Boiler not only reacts with the sulfur contained in the fly ash, but rather there is also a reaction with glass phases of the fly ash. That way lets a practically even distribution in a finely divided state without formation reach disadvantageous agglomerates.

Bei der zur Verfestigung führenden Sulfopozzolanreaktion bilden Calciumhydroxid (Ca(OH-)2), Calciumoxid (CaO) und Magnesiumoxid (mio) vermutlich die Hauptreaktionsteilnehmer des Kalks oder Kalksteins. Calcium hydroxide is formed in the sulfopozzolane reaction that leads to solidification (Ca (OH-) 2), calcium oxide (CaO) and magnesium oxide (mio) probably the main reactants of lime or limestone.

Es sei darauf hingewiesen, daß die meisten Kohlesorten einen derart niedrigen Calcium- und Magnesiumgehalt, z.B. Calcium-und Magnesiumcarbonatgehalt, aufweisen, daß erfindungsgemäß keine nennenswerte Reaktion zu erwarten ist, wenn man sich nur des ursprünglichen Calcium- und Magnesiumgehalts der Kohle bedient. Bestimmte Kohlesorten, z.B. Braunkohlen, enthalten dagegen natürlich vorkommenden Kalkstein, sie weisen jedoch einen niedrigen Schwefelgehalt auf, sodaß es zweckmäßig sein kann, ihren Schwefelgehalt u erhöhen, um im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung zu den höchst erwünschten Ergebnissen zu gelangen. It should be noted that most types of coal have such a low calcium and magnesium content, e.g. calcium and magnesium carbonate content, have that according to the invention no appreciable reaction to be expected is if you just look at the original calcium and magnesium content of the coal served. On the other hand, certain types of coal, e.g. lignite, contain naturally occurring ones Limestone, however, they have a low sulfur content, so it is useful may be to increase their sulfur content u to under the method according to the Invention to achieve the most desirable results.

Es ist noch nicht geklärt warum die Flugasche gemäß der Erfindung in Kombination mit Kalk und Zuschlagstoffen zu derart ausgezeichneten Ergebnissen führt. Es ist jedoch bekannt, daß der Schwefel bei der im Ofen gegebenen hohen Temperaturen chemische und möglicherweise auch andere Reaktionen eingeht, wobei vermutlich Komplexe noch nicht vollständig geklärter Art entstehen. Zunächst sollte es jedoch genügen, wenn darauf hingewiesen wird, daß der Schwefel nicht nur in Form eines mechanischen Gemisches von Calciumsulfat und Magnesiumsulfat mit den anderen Bestandteilen der Flugasche vorliegt. Wahrscheinlich bildet sich mindestens teilweise ein Anhydrit der als Ettringrit bekannten Calciumsulfoaluminatverbindung (3CaOAl203 3CaS04C30-32 H20). Letztere Verbindung dürfte mindestens teilweise für das ausgezeichnete hydraulische Abbinden, das sich beim Vereinigen der einen hohen Sulfatgehalt aufweisenden Flugasche gemäß der Erfindung mit Wasser und einem Zuschlagstoff erreichen läßt, verantwortlich sein. It is not yet clear why the fly ash according to the invention in combination with lime and aggregates to such excellent results leads. However, it is known that the sulfur at the high temperatures given in the furnace chemical and possibly other reactions, presumably complexes not yet fully clarified. First of all, however, it should be sufficient if it is pointed out that the sulfur is not only in the form of a mechanical Mixture of calcium sulphate and magnesium sulphate with the other components of the Fly ash is present. Anhydrite is likely to be formed at least in part the calcium sulfoaluminate compound known as ettringrite (3CaOAl203 3CaS04C30-32 H20). The latter connection is believed to be at least in part for the excellent hydraulic Setting that occurs when the fly ash, which has a high sulphate content, is combined can achieve according to the invention with water and an aggregate, responsible be.

-Vermutlich beruht das ausgezeichnete Leistungsvermögen der Flugasche gemäß der Erfindung mindestens teilweise darauf, daß sie mit Wasser so weit reaktionsfähig ist, daß, bezogen auf das Originalgewicht der Flugasche, etwa 4 bis 50 Gew.-% Erdalkalimetallsulfoaluminat-Hydrate gebildet werden. Diese Hydrate treten in zwei Formen auf, von denen eine als Hydrat mit hohem Sulfatgehalt und die andere als Hydrat mit niedrigem Sulfatgehalt bezeichnet wird. Das Hydrat mit dem hohen Sulfatgehalt entspricht in etwa der Formel fMOeA1203*3MS04* 30-32 H20, worin M für Calcium oder Magnesium steht. Die Calciumform ist als "Ettringrit" bekannt. Das Hydrat mit dem niedrigen Sulfatgehalt entspricht in etwa der Formel 3MO Al2O3.MSO4.12-13 H20. Die eine oder andere oder beide Formeln dieser Erdalkalimetallsulfoaluminat-Hydrate lassen sich durch elektronenmikroskopische Untersuchungen in den fertigen Massen gemäß der Erfindung nachweisen. -Probably this is due to the excellent performance of the fly ash according to the invention at least partially on the fact that they are so reactive with water is that, based on the original weight of the fly ash, about 4 to 50% by weight of alkaline earth metal sulfoaluminate hydrates are formed. These Hydrates come in two forms of which one as a high sulfate hydrate and the other as a low sulfate hydrate referred to as. The hydrate with the high sulfate content roughly corresponds to the formula fMOeA1203 * 3MS04 * 30-32 H20, where M stands for calcium or magnesium. The calcium form is known as "Ettringrit". The hydrate with the low sulfate content corresponds roughly the formula 3MO Al2O3.MSO4.12-13 H20. One or the other or both of the formulas These alkaline earth metal sulfoaluminate hydrates can be determined by electron microscopy Prove investigations in the finished masses according to the invention.

Erfindungsgemäß beträgt die bevorzugte Reaktionstemperatur, insbesondere in der Stufe, in der die Umsetzung zwischen dem Kalk oder Kalkstein einerseits und der Flugasche andererseits stattfindet, vorzugsweise etwa 9820 bis etwa 10380C bei einer Reaktionszeit von etwa 1 bis 3, vorzugsweise von etwa 2 sec. Diese Reaktionstemperaturen und -zeiten unterscheiden sich erheblich von den Reaktionstemperaturen und -zeiten, wie sie in Portlandzementöfen gegeben sind. Hier werden nämlich die Reaktionsprodukte bei Temperaturen von etwa 15780C und Reaktionszeiten von etwa 20 bis 30 min erhalten. According to the invention, the preferred reaction temperature is, in particular at the stage in which the implementation between the lime or limestone on the one hand and the fly ash, on the other hand, takes place, preferably at about 9820 to about 10380C a reaction time of about 1 to 3, preferably about 2 seconds. These reaction temperatures and times differ significantly from the reaction temperatures and times, as given in Portland cement kilns. This is where the reaction products are obtained at temperatures of about 15780C and reaction times of about 20 to 30 minutes.

Es hat sich gezeigt, daß iifalge der Anwesenheit des einen hohen Sulfatgehalt aufweisenden/alkalimetallsulfoaluminat-Hydrats ein Bauprodukt erhalten wird, das in beträchtlichem Maße selbst dichtend ist. Die Bildung eines Erdalkalimetallsulfoaluminat-Hydrats mit 32 Molekülen Wasser ist von einer Ausdehnung begleitet, die Verbindung dichtet jedoch von selbst ab, sodaß sie eine stark verringerte Kapillarität und folglich eine bessere Feuchtigkeitsbeständigkeit aufweist. Die unter Verwendung einer Flugasche gemäß der Erfindung herstellbaren Massen für hochbelastbare Unterlagen oder Bodenbeläge sind, wenn sie der Witterung ausgesetzt sind, von besserer Beständigkeit gegenüber abwechselndem Feuchtwerden und Trocknen. Diese Beständigkeit ist von erheblicher Bedeutung für die Beurteilung der Leistungsfähigkeit solcher hochbelastbarer Unterlagen, z.B. von Bodenbelägen, Straßendecken oder Landebahnen für Flugzeuge. It has been shown that iifalge the presence of the one high Get a building product containing sulfate / alkali metal sulfoaluminate hydrate which is to a considerable extent self-sealing. The formation of an alkaline earth metal sulfoaluminate hydrate with 32 molecules of water is accompanied by an expansion that seals the connection however, by itself, so that they have a greatly reduced capillarity and consequently has better moisture resistance. The one using a fly ash producible according to the invention Masses for heavy-duty documents or floor coverings are more durable when exposed to the elements versus alternating dampening and drying. This persistence is considerable Significance for the assessment of the performance of such highly resilient documents, e.g. of floor coverings, road surfaces or runways for airplanes.

Ein ausgeprägter Vorteil der Erfindung besteht selbstverständlich in den bei Verwendung der speziellen Elugasche gemäß der Erfindung erreichbaren, relativ hohen Reaktionsgeschwindigkeiten. Die zur Herstellung hochbelastbarer Oberflächen oder Beläge mit Flugasche, Kalk und Erde verwendeten Mischungen können bei feuchtem Wetter, insbesondere während der relativ kühlen, feuchten Jahreszeiten, z.B. im Spätherbst, an Ort und Stelle gemischt und verfestigt werden. There is of course a distinct advantage of the invention in the achievable when using the special Elugasch according to the invention, relatively high reaction rates. For the production of heavy-duty surfaces or mixtures used with fly ash, lime and earth can be used when damp Weather, especially during the relatively cool, humid seasons, e.g. in the Late autumn, to be mixed and solidified on the spot.

Trotzdem laufen die Pozzolanreaktionen noch mit erstaunlicher Geschwindigkeit ab, wobei eine hervorragend belastbare Unterlage bzw. ein hochbelastbarer Belag erhalten wird. Dies läßt sich bei Verwendung anderer bekannter Flugasche nicht erreichen.Nevertheless, the pozzolan reactions are still running at an astonishing speed from, whereby an excellent resilient base or a heavy-duty covering is obtained. This cannot be achieved when using other known fly ash.

Den Massen gemaß der Erfindung können selbstverständlich auch noch andere Zuschlagstoffe, z.B. Beschleuniger, Verlangsamer, Mittel zur Verringerung des Wassergehalts und sogar. Portlandzement, Gips und dgl., zugesetzt werden. Diese Zuschlagstoffe dienen oftmals dazu, der fertigen Masse eine bessere Dichte zu verleihen und andere Eigenschaften zu verbessern. The masses according to the invention can of course also other additives, e.g. accelerators, retarders, reducing agents the water content and even. Portland cement, gypsum and the like., Can be added. These Aggregates are often used to give the finished mass a better density and to improve other properties.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist von hoher wirtschaftlicher Bedeutung, da es nicht nur eine wirksame Ausnutzung des Schwefels, der oftmals als unerwünschter Bestandteil der Kohle betrachtet wird, gestattet sondern auch eine Entschwefelung der Kamingase des Ofens ermöglicht, wodurch eine mögliche quelle für die Luftverschmutzung beseitigt wird. The process according to the invention is highly economical Significance as it is not only an effective use of the sulfur, which is often called undesirable constituent of coal is considered, but also one Desulfurization The fireplace gas allows the stove, creating a possible source of air pollution is eliminated.

Die Mengenanteile an den Einzelbestandteilen in einer Masse gemäß der Erfindung sind kritisch. Erfindungsgemäß stellt man Massen mit folgenden relativen Anteilen an den Einzelbestandteilen her: Hochaktive Flugasche 8 bis 90% Zuschlagstoffe 5 bis 87'2» Wasser 5 bis 50» Die hochaktive Flugasche gemäß der Erfindung besitzt, wie bereits erwähnt, einen kombinierten Schwefelgehalt, ausgedrückt als Schwefeltrioxid, von etwa 5 bis 50 Gew.-', und einen Gehalt an Calciumoxid plus Magnesiumoxid (der tatsächlich auf diese Verbindungen zurückzuführen ist) von etwa 0,5 bis etwa 30 Gew.-%, wobei das Verhältnis von nicht-gebundenem Calciumoxid plus Magnesiumoxid zu gebundenem Calciumoxid plus Magnesiumoxid etwa 0,2 bis etwa 3 : 1 beträgt. The proportions of the individual components in a mass according to of the invention are critical. According to the invention, the following relative masses are produced Proportions of the individual components: Highly active fly ash 8 to 90% aggregates 5 to 87'2 »water 5 to 50» The highly active fly ash according to the invention has as already mentioned, a combined sulfur content, expressed as sulfur trioxide, from about 5 to 50% by weight, and a content of calcium oxide plus magnesium oxide (the actually due to these compounds) from about 0.5 to about 30 Wt .-%, where the ratio of unbound calcium oxide plus magnesium oxide to bound calcium oxide plus magnesium oxide is about 0.2 to about 3: 1.

Die erfindungsgemäß herstellbaren Produkte wurden zahlreicrlen Untersuchungen unterzogen, um ihre verbesserten zigenschaften zu ermitteln und zu zeigen. Die in den folgenden Beispielen durchgeführten DruckS'estigkeitsversuche zeigen, daß zu Beginn der Verfestigung erfindungsgemäß eine fünf mal höhere Festigkeit erreichbar ist als bei Verwendung üblicher bekannter Gemische. The products that can be produced according to the invention have been subjected to numerous investigations subjected to determine and demonstrate their improved properties. In the The compressive strength tests carried out in the following examples show that too At the start of solidification, a five times higher strength can be achieved according to the invention is than when using common known mixtures.

Beispiel 1 Versuchsvorrichtung: 1. Mehrere, an beiden Enden offene Plexiglas-Rohre eines Durchmessers von 2,54 cm und einer Länge von 25,4 cm, die an einem Ende mit einem kleinen Gewebestück verschlossen waren, wurden mittels eines Gummibands in der gewünschten Lage gehalten. Example 1 Experimental device: 1. Several, open at both ends Plexiglass tubes one Diameter of 2.54 cm and a length of 25.4 cm, which were closed at one end with a small piece of tissue, were held in the desired position by means of a rubber band.

2. Eindringmaß, das den zum Eindringen bis zu einer Tiefe von 2,54 cm in das fragliche material erforderlichen hydraulischen Druck anzeigt.2. Penetration dimension that allows penetration to a depth of 2.54 cm in the material in question indicates the required hydraulic pressure.

Verfahren: 1. Die Plexiglas-Rohre wurden jeweils mit verschieaenen Proben der beiden Arten von Flugaschen- Steinkohlenflugasche una hochaktive Flugasche - lose gefüllt; 2. Die Rohre wurden - mit dem verschlossenen Ende nach unten - in einen großen Behalter gestellt; 3. In den Behälter wurde mehrere cm hoch Wässer gefüllt, das sofort in die Rohre einzusickern begann; in einigen Minuten war das eingesickerte Wasser infolge seillarwirkung bis über die Wasserlinie vorgedrungen; 4. 6 Tage nach Beginn des Anfeuchtens wurden die erüflinge einem Eindringtest unterzogen.Procedure: 1. The Plexiglas tubes were each with different Samples of the two types of fly ash - hard coal fly ash and highly active fly ash - loosely filled; 2. The tubes were - with the closed end down - in put a large container; 3. Several centimeters of water was placed in the container filled, which immediately began to seep into the pipes; in a few minutes that was infiltrated water as a result of seillar action penetrated above the waterline; 4. 6 days after the start of wetting, the candidates were subjected to a penetration test.

Hierbei wurden folgende Ergebnisse erhalten: Ergebnisse; Prüfling Zum Eindringen bis zu einer Tiefe von 2,54 cm in den Prüfling erforderlicher Druck in kg/cm Steinkohlenflugasche 1 0,30 2 6,72 3 5,47 4 0,65 5 0,78 Hochaktive Flugasche 1 151,64 2 340,03 3 504,18 4 27,37 5 81,55 6 87,89 7 15,63 Beispiel 2 Versuchsvorrichtung: 1. ehrere an beiden Enden offene Glaszylinder eines durch messers von 5,08 cm und einer Länge von 14,60 cm, die an einem Ende mit einem Stück Nylongewebe verschlossen waren, wurden mittels eines Gummibands in der gewünschten Lage gehlten.The following results were obtained: results; Test item Pressure required to penetrate the specimen to a depth of 2.54 cm in kg / cm hard coal fly ash 1 0.30 2 6.72 3 5.47 4 0.65 5 0.78 Highly active fly ash 1 151.64 2 340.03 3 504.18 4 27.37 5 81.55 6 87.89 7 15.63 Example 2 Experimental device: 1. Several glass cylinders open at both ends by knife of 5.08 cm and a length of 14.60 cm, which at one end with a Pieces of nylon fabric were closed by means of a rubber band in the desired position Situation.

2. Eindringmaß, uas den zum eindringen bis zu einer Tiefe von 2,54 cm in den jeweiligen Prüfling erforderlichen hydraulischen Druck anzeigt. Die kleinste ablesbare Einheit bei dieser Vorrichtung betrug 2,80 kg/cm2.2. Penetration dimension, including the one to penetrate to a depth of 2.54 cm indicates the hydraulic pressure required for the respective test item. The smallest readable unit with this device was 2.80 kg / cm2.

Verfahren: 1. Die Glasrohre wurden jeweils mit verschiedenen Proben der beiden Arten von Flugaschen - Steinkohlenflugasche und hochaktive Flugasche - lose gefüllt; 2. Die Rohre wurden - mit dem verschlossenen Ende nach unten - in ein Aquarium gestellt; 3. In das Aquarium wurde entionisiertes (zu destilliertem Wasser äquivalentes) Wasser eingefüllt. Infolge Kapillarwirkung wurden die Prüflinge vollständig befeuchtet; 4. Die Prüflinge wurden 7 Tage nach Beginn des Anfeuchtens einem Eindringtest unterzogen.Procedure: 1. The glass tubes were each with different samples of the two types of fly ash - coal fly ash and highly active fly ash - loosely filled; 2. The tubes were - with the sealed end down - placed in an aquarium; 3. Deionized (to distilled Water equivalent). As a result of capillary action, the specimens were completely moistened; 4. The specimens were tested 7 days after the start of wetting subjected to a penetration test.

Hierbei wurden folgende Ergebnisse erhalten: Ergebnisse: Prüfling Zum Eindringen bis zu einer Tiefe von 2,54 cm in den Prüfling erforderlicher Druck in kg/cm2 Steinkohlenflugasche A 4 2,80 B 4 2,80 C < 2,80 Hochaktive Flugasche A 42,18 B 211,00 C > 562,00 D 112,00 Unter bestimmten Bedingungen braucht erfindungsgemäß in die normale Flugasche/Kalk/Zuschlagstoffe-Mischung kein (weiterer) Kalk eingearbeitet zu werden. Es hat sich gezeigt, daß häufig der Rest Calciumoxid- und/oder Magnesiumoxidgehalt in der Flugasche' ausreicht, um die pozzolanische Wirkung des Kalks im fertigen Gemisch erfüllen zu können. The following results were obtained: Results: test specimen Pressure required to penetrate the specimen to a depth of 2.54 cm in kg / cm2 hard coal fly ash A 4 2.80 B 4 2.80 C <2.80 Highly active fly ash A 42.18 B 211.00 C> 562.00 D 112.00 Under certain conditions, according to the invention, needs no (further) lime is incorporated into the normal fly ash / lime / aggregate mixture to become. It has been shown that often the remainder calcium oxide and / or magnesium oxide content in the fly ash 'is sufficient to ensure the pozzolanic effect of the lime in the finished product To be able to meet mixture.

Die in den folgenden Beispielen beschriebenen Versuche wurden durchgeführt, um die erfindungsgemäß erreichbaren, stark verbesserten Ergebnisse zu veranschaulichen. The experiments described in the following examples were carried out to illustrate the greatly improved results achievable in accordance with the present invention.

Beispiel 3 Zweck: Um die deutlichen Unterschiede zwischen Massen aus Zuschlagstoffen, Flugasche und Kalk, in denen einmal eine Steinkohlenflugasche und das andere mal eine hochaktive Flugasche gemäß der Erfindung enthalten waren, klar herauszustellen, wurden die folgenden Versuche durchgeführt. Example 3 Purpose: To find out the clear differences between masses from aggregates, fly ash and lime, in which once a hard coal fly ash and the other time a highly active fly ash according to the invention was contained, To make it clear, the following experiments were carried out.

Materialien: 1. Flugaschen In der folgenden Tabelle I sind die Ergebnisse einer chemischen Analyse und einer Siebanalyse der Steinkohlenflugasche A und der hochaktiven Flugasche B zusammengestellt. Materials: 1. Fly ashes In the following Table I are the results a chemical analysis and a sieve analysis of the hard coal fly ash A and the highly active fly ash B.

Tabelle I Versuch Flugasche A Flugasche B normale Flug- Flugasche aus asche aus Stein- Steinkohle und kohle zugesetztem Dolomit Chemische Analyse % SiO2 39,6 24,7 % Al203 23,9 14,0 % Fe2O3 19,5 12,9 % CaO 6,3 22,0 % MgO 1,2 16,5 ff,' SO) 1,5 6,0 Siebweite %0 durch Nr. 325 89,3 83,6 2. Gelöschter Kalk Bei sämtlichen Versuchen wurde ein dolomitisches Kalk-Monohydrat verwendet, dessen chemische Zusammensetzung Calciumhydroxid plus Magnesiumoxid entspricht. Table I Experiment fly ash A Fly ash B normal fly ash from ashes from hard coal and dolomite added to coal. Chemical analysis % SiO2 39.6 24.7% Al203 23.9 14.0% Fe2O3 19.5 12.9% CaO 6.3 22.0% MgO 1.2 16.5 ff, 'SO) 1.5 6.0 Mesh size% 0 through No. 325 89.3 83.6 2nd deleted Lime A dolomitic lime monohydrate was used in all experiments, whose chemical composition corresponds to calcium hydroxide plus magnesium oxide.

3. Zuschlagstoff Als Zuschlagstoff wurde sortierter Ottawa-Sand verwendet. 3. Aggregate Sorted Ottawa sand was used as aggregate.

Hierbei handelte es sich um einen üblichen Standartzuschlagstoff für sämtliche Laborversuche mit nicht-plastischen Kalk/ Flugasche/Zusatzstoff-Gemische.This was a common standard additive for all laboratory tests with non-plastic lime / fly ash / additive mixtures.

Verfahren: Der Kalk (sofern verwendet), die Flugasche und der Sand wurden im trockenen Zustand miteinander vermischt. Das für diese Mischungen erforderliche Wasser entspricht dem mit "Moisture Density Relation of Soils" betitelten, niit einem 45,4 kg schweren Stampfer aus einer Fallhöhe von 45,7 cm durchgeführten Testverfahren ASTM-D 1557-66g. Der Zweck dieses Testverfahrens besteht darin, die maximale Kompressibilität bzw. die maximale Dichte des fertigen, verfestigten Prüflings zu entwickeln. Bei dem zum Herstellen der Prüflinge angewandten Mischverfahren handelt es sich um das mit "Fly Ash and Other Pozzolans For Use With Lime" betitelte Verfahren C-593-662. In dieser Testanweisung wird auch die Herstellung der Prüflinge beschrieben. Es wurden, wie in der angegebenen ASTM-Vorschrift ausgeführt,+ wobei auf jede Schicht 25 gleichmäßig verteilte Schläge mittels des aus einer Höhe +dreischichtige Prüflinge hergestellt von 45,7 cm fallenden, 4,54 kg schweren Hammers ausgeübt wurden. Process: The lime (if used), the fly ash and the sand were mixed together in the dry state. The one required for these mixes Water corresponds to that titled "Moisture Density Relation of Soils", niit Test procedure performed on a 45.4 kg rammer from a fall of 18 inches ASTM-D 1557-66g. The purpose of this testing procedure is to get the maximum compressibility or to develop the maximum density of the finished, solidified test specimen. at the mixing process used to manufacture the test specimens is the Method C-593-662 entitled "Fly Ash and Other Pozzolans For Use With Lime". These test instructions also describe the manufacture of the test items. It were as outlined in the stated ASTM protocol, + where on each layer 25 evenly distributed hits by means of the from a height + three-layer test objects manufactured by a 18-inch falling hammer weighing 4.54 kg became.

Bei den erhaltenen Prüflingen handelte es sich um zylindrische Körper eines Durchmessers von 10,16 cm und einer Höhe von 11,68 cm. Die erhaltenen Prüflinge wurden in verschlossene Behälter gestellt und 14 Tage lang bei einer Temperatur von 37,80C ausgehärtet. Nach 14-tägigem Aushärten wurden die einzelnen Prflinge Druckbruchversuchen unterworfen. Die in der folgenden Tabelle II aufgeführten Ergebnisse geben diejenige Druckbelastung in kg/cm2 an, die die Prüflinge, ohne zu zerbrechen, überstanden. In der folgenden Tabelle ist ferner noch angegeben, welchen Kalkzusatz die einzelnen Prüflinge enthielten. The specimens obtained were cylindrical bodies 10.16 cm in diameter and 11.68 cm in height. The specimens obtained were placed in sealed containers and kept at a temperature for 14 days cured at 37.80C. After curing for 14 days, the individual specimens were Subject to pressure rupture tests. The results shown in Table II below indicate the pressure load in kg / cm2 that the test specimen can withstand without breaking, survived. The following table also indicates which lime additive is used contained the individual test items.

Tabelle II 410 dolomitisches Kalk-Monohydrat 0 0,5 2,0 3,0 Flugasche A normale Flugasche + 39,97++ 98,91++ 142,40++ aus Steinkohle Flugasche B Flugasche aus 92,40++ 142,33++ 151,01++ 195,6++ Steinkohle und zugesetztem Dolomit + Der Prüfling war zu Testzwecken zu schwach ++ kg/cm2 Tabelle III Druckfestigkeit von Material für Straßenunterlagen+ % dolomitisches Kalk-Monohydrat 0 0,5 4 Normale Flugasche aus Steinkohle <7,00++ 23,94++ 39,55++ Flugasche aus 38,71++ 64,75++ 44.45++ Steinkohle und zugesetztem Dolomit + Testverfahren gemäß vorherigem Beispiel ++ kg/cm² Es wurde ferner noch gefunden, daß einige Arten von einen hohen Schwefelgehalt aufweisenden Flugaschen erfindungsgemäß selbst ohne irgend einen Kalkzusatz Erde zu stabilisieren vermögen. Derartige Flugaschen enthalten erfindungsgemäß beträchtliche Mengen an Calciumoxid und besitzen beispielsweise eine im folgenden angegebene Zusammensetzung: Typische Analyse einer Flugasche mit hohem Schwefel gehalt Analyse in feuchtem Zustand Flugasche feuchtigkeitsgehärtete Flugasche % Veraschungsverlust 1,9 7,1 %C 1,5 1,4 % SiO2 24,2 22,7 %Fe2O3 14,1 13,2 % A1203 9,5 8,9 %CaO 11,5 10,8 % MgO 9,6 9,0 S03 28,9 27,2 % V205 0,1 0,1 Es sei darauf hingewiesen, daß die hochaktive, zur Sulfopozzolanreaktion fahia,e Flugasche gemäß der Erfindung nicht notwendigerweise alleine verwendet werden muß. Sie kann auch in Kombination mit anderen Zusätzen ohne nachteilige wirkung verwenaet werden, sofern diese Zusätze die Reaktionsfähigkeit der hochaktiven Asche nicht beeinträchtigen. Beispiele für geeignete Zusätze sind Portlandzement, übliche Flugasche und Kalk, und zwar in Oxid- und/oder Hydroxidform. Selbstverständlich handelt es sich bei dem Ausdruck "Zuschlagstoffe" um einen Gattungsbegriff, der sowohl Erde und Sand als auch andere bekannte Zuschlagstoffe, wie Steine, Steinmehl, Schlacken und dgl. umfaßt. Die Flugasche gemäß der Erfindung wird vorzugsweise in trockenem Zustand hergestellt; sie kann jedoch in gleicher Weise auch in wasserhaltiger Form hergestellt und verschickt werden. In der Tat stellt Wasser einen besonders wertvollen und zweckmäßigen Zusatz dar, da in seiner Anwesenheit die Sulfopozzolanreaktion stark beschleunigt wird, und zwar sowohl dann, wenn die Flugasche alleine verwendet wird, als auch bei gemeinsamer Verwendung dieser Flugasche mit den anderen genannten Bestandteilen. Table II 410 dolomitic lime monohydrate 0 0.5 2.0 3.0 fly ash A normal fly ash + 39.97 ++ 98.91 ++ 142.40 ++ from hard coal fly ash B fly ash from 92.40 ++ 142.33 ++ 151.01 ++ 195.6 ++ hard coal and added dolomite + the test item was too weak for testing purposes ++ kg / cm2 Table III Compressive Strength of material for road documents +% dolomitic lime monohydrate 0 0.5 4 normal Fly ash from hard coal <7.00 ++ 23.94 ++ 39.55 ++ Fly ash from 38.71 ++ 64.75 ++ 44.45 ++ hard coal and added dolomite + test method according to the previous example ++ kg / cm² It has also been found that some species have a high sulfur content having fly ash according to the invention even without any addition of lime earth able to stabilize. According to the invention, such fly ashes contain considerable amounts Amounts of calcium oxide and have, for example, a composition given below: Typical analysis of high sulfur fly ash Analysis in the wet state Fly ash Moisture-hardened fly ash% ashing loss 1.9 7.1% C 1.5 1.4 % SiO2 24.2 22.7% Fe2O3 14.1 13.2% A1203 9.5 8.9% CaO 11.5 10.8% MgO 9.6 9.0 S03 28.9 27.2% V205 0.1 0.1 It should be noted that the highly active, not necessarily for the sulfopozzolan reaction fahia, e fly ash according to the invention must be used alone. It can also be used in combination with other additives Can be used without any adverse effect, provided that these additives reduce the reactivity do not affect the highly active ash. Examples of suitable additives are Portland cement, common fly ash and lime, in oxide and / or hydroxide form. Of course, the term "aggregates" is a generic term, the earth and sand as well as other well-known aggregates such as stones, stone dust, Includes slag and the like. The fly ash according to the invention is preferably used in produced dry state; However, it can also be used in the same way in water-based Mold to be manufactured and shipped. Indeed, water sets you apart valuable and useful addition, since in its presence the sulfopozzolan reaction is greatly accelerated, both when the fly ash is used alone as well as when this fly ash is used together with the others mentioned Components.

Claims

ffi1Ö. Highly active, finely divided bituminous coal fly ash capable of the sulfopozzolane reaction with a combined sulfate content, expressed as SO3, of about 5 to 50 wt% and an alkaline earth metal oxide content of about 0.5 to 30 weight percent, the ratio from unbound alkaline earth metal oxide to bound alkaline earth metal oxide about 0.2 up to 3: 1.

2.) fly ash according to claim 1, characterized in that it is a Alkaline earth metal, consisting of calcium and / or magnesium, contains and that dos sulfate is chemically bonded to the alkaline earth metal.

3.) Fly ash according to one of claims 1 or 2, characterized in that that it contains the sulfate in the form of an alkaline earth metal sulfoaluminate.

4.) Fly ash according to one of claims 1 or 2, characterized in that that they the sulfate in the form of a triple salt, in which an alkaline earth metal oxide ; Al2O3 and CaSC are bound together, contains.

5.) Fly ash according to claim 1, characterized gekennzeiczhnet, they ate that Such a grain contains sulphate in which it is mixed with water to form 3MO.Al2O3.3MSO4.30-32 H2C, in which M consists of calcium and / or magnesium, is rearranged.

b.) Fly ash according to claim 1, characterized in that it is the Contains sulphate in such a form that it reacts with water to form 3MO.Al2O3.MSO4.12-13 H20, where N is calcium and / or magnesium, reacts.

7.) Use of a fly ash according to one or more of the preceding Claims, in an amount of about 8 to 90% by weight together with about 5 to 87% by weight Aggregates and, optionally, about 5 to 70% by weight of water and optionally further additives for the preparation of stable masses for the production of heavy-duty materials Underlays or surface coverings.

8.) Use of a fly ash according to one or more of the claims 1 to 6, characterized in that they are in the form of a surface covering applied to a surface.

9.) Use according to claim 8, characterized in that they mixed with crushed soil and in the form of this mixture on the soil surface applied in the form of a floor covering.