DE2935482A1

DE2935482A1 - Bindemittel fuer chemisch bestaendigen beton und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2935482A1
Application number: DE19792935482
Authority: DE
Inventors: Vsevolod P. Odessa Kirili&scaron;in
Original assignee: OD INZH STR INST
Current assignee: OD INZH STR INST
Priority date: 1979-09-03
Filing date: 1979-09-03
Publication date: 1981-03-26
Also published as: DE2935482C2

Description

BINDEMITTEL FÜR CHEMISCH BESTÄNDIGEN BETON UND
VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG Dir vorliegende Erfindung bezieht sich auf Bindemittelzusammensetzungen und Verfahren zu deren Herstellung und betrifft insbesondere Bindemittelzusammensetzungen für chemisch beständigen Beton und Verfahren zur deren Herstellung.Besonders folgreich kann die Erfindung bei der Herstellung von Verkleidungsblöcken und -platten, sowie Trag- und Stützelementen für Bauten, die für den Betrieb in chemisch aktiven, z.b. sauren werden geeignet sind, verwendet werden.
< > bowhl eine intensive Entwicklung der Chemieindustrie schi@ d@ <in @eisten @andern>von relaitv langer Zeit begonnen hat, ist das problem der Herstellung von einem effektiven und gleichzeitig billigen chemisch beständigen Beton immer noch aktuell.
Es ist allgemein bekannt, daß die Parameter und Eigenschaften des Bindemittels sowie das Verfahren zu dessen Herstellung eine bestimmende Bedeutung für d ie phys ikal is ch-chemiscben Eigenschaften und den Preis des Betons haben. L)eshalb wurden die meisten Versuche der Lösung des genannten Problems in Richtung der Verbesserung von Bindemittelzusammensetzungen und Verfahren zur deren Herstellung unternommen.
In der DE-PS 1240 457 ist ein Verfahren zur Herstellung von Mörtel mit wäßrigem Kieselsäuresol als Bindemittel beschrieben, bei dem zu dem festen Alkalisilikat mit einem Silikaten modul (Molverhältnis von SiO2 zu Alkalioxid) von 1 bis 4,2 ein Gemisch aus Kieselsäuresol und wasserunlöslichem anorganischem Silikat im Verhältnis von 0,3 bis 3 Gew.S oder einem der wasserunlöslichen kolloidalen Metalloxide A1203, TiO2, ZrO2, SnO2, Cr2O3 und i'e203 mit einer Teilchengröße unter 200µm zugesetzt wird.
Das als zementierendes Material dienende wäßrige Kiesel.säuresol weist eine Teilchengröße von 10 bis etwa 100 µm auf. Der Quarz wird im Mörtel als inerter Füllstoff verwendet.
in der Ja-PS 38-10178 ist ein Verfahren zur Herstelllung vom säurebeständigen Zement beschrieben, bei dem in getrocknetes und gepulvertes Alkalinhydrosilikat mit einem Silikat--modul von höchstens 5 das Alkali im Alkalihydrosilikat neutralisierende Zusätze eingeführt werden, was zur Ausscheidung von Hydratkieselerde, die ein Bindemittel ist, und damit zur Erhohung der Wasserbeständigkeit des Zements führt.
allen diesen technischen Lösungen dient die <> d.h. die chemisch am wenigsten beständige Form vin SiO2 <Hydratkieselerde>als zementierendes Material, deshalb sind die erhaltenden i3indemittel nur in konzentrierten Säuren ausreichend beständig, weisen aber eine begrenzte Beständigkeit in Wasser, wäßrigen Salzlösungen und schwachen, insbesondere heißen Säurelösungen auf, und lassen sich in Alkalilösungen und Dampfen rasch zerstören, so daß es unmöglich ist, diese Bindemittel als chemisch bestandig zu bezeichnen. Da die Härtung eines Gemisches auf der Basis von diesen Bindemitteln hauptsächlich durch die Dehydratisierung der waßrigen Kieselerde während einer Trockknung gewährleistet wird, vermindern die entstehenden Poren und Kapillaren die Festigkeit, Wasserbeständigkeit und Undurchlässigkeit für Lösungen, Dampfe und Gase.
Es ist auch ein Dampfbehandlungsverfahren bei der Produktion von thermoplastischen stoffen und hydraulischen Zementen bekaxirt (US-PS 3498802), bestehend aus einem Mischen von Materialien, Oxiden oder anderen Zutaten, die beim gemeinsamen Schmalzen ein etwa 80-94 Mol.% SiO2 und 6-20 Mol.% R2O enthaltendes Alkalisilikatglas bilden, wobei R2O sich aus Na2O, K2O und derer Mien, schung die in dem gesamten Glasvolumen verteilt sind, zusam mensetzt, einer Zerkleinerung des erhaltenen Gemisches in ein Kugelmühle,einem Schmelzen der Mischung bei einer Temperatur von ca. 1500°C, einem Abkühlen der erhaltenen Schmelze zu einem Glas, Zerkleinerung des Glas-es bis zu einer Teilchengröße unter 0,149mm (vorzugsweise unter 0,074 mm) und teilweiser Kristallisation vom wasserfreien Pulverförmigen Glas zum Kristobalit, Quarz und Tridymit durch eine Erhitzung des genannten Gla-ses bei einer Temperatur von ca. 900-1000°C mit nachfolgender Abkühlung.
Das nach diesem Verfahren hergestellte Halbkristallpulver, das eine gewisse Menge von Alkalisilikatglas enthält, ist das Ausgangsprodukt zur Herstellung von thermoplastischen Stoffen und hydraulischen Zementen. Bei einer Nehandlung des Halbkristatlpulvers in einem mindestens 50 Gew.% Dampf enthaltenden Gasmedium unter einem Druck von mindestens 1 atm. und bei einer Temperatur von ca. 100 bis 200°C im Laufe von für die Bildung einer Oberflächenschicht an den Pulverteilchen ausreichender Zeit enthält das Pulver in seinem Volumen etwa 30 Gew.% Wasser.
Das hydratisierte Pulver des Halbkristallglases weist Bindeeigenschaften durch das Verkleben der Teilchen mi-leinander über die dilanolgruppen vom Typ Si-OH mit nachfolgender Troknkung auf. Das Vorhandense in <in den Glasteilchen>von Kristobalit-, <,> Quarz- oder Tridymitkristallen verfestigt das erhaltende Bindewährend mittel, eine lenkung des Gehaltes an Alkalimetalloxiden im Volumen des Halbkristallglases bis zu 20-6 Mol.%, d.h. eine Erhöhung des Silikat-Moduls von 4 bis 15,7 zur Verbesserung der chemischen Bsständigkeit des Bindemitels im Vergleich zu den obenbescnriebenen fütirt. Trotzdem dient die chemisch ungenügend beständige Kieselerde auch in diesem Fall als zementierendes Material und durch das Vorhandense in#im Volumen#des hydratisier-## ten Halbkristallglasses einer doch bedeutenden Menge all jilkalioxiden in Verbindung mit einer hohen spezifischeii Pulveroberfläche wird zusätzlich die chemische und physikalische Beständigkeit sowie mechanische Festigkeit der abgebundenen Mischungen vermindert.
Dies wird durch das teilweise Auflösen und Aujtwascjien des amorphen Hydratbindemittels unter längeren Einwirkung von Wasser, wäßrigen Lösungen und Dämpfgen und das vollständige Auflösen des Bindemittels in Alkalilösungen bedingt.
Die Notwendigkeit, den Ausgangsrohrstoff zu zerkleinern und das Alkalisilikatglas bis zu hohen Temperaturen wiederholt zu erhitzen, verlängert den technologischen Prozeß und führt zu eine bedeutenden Närme- und Energieaufwand.
Bessere physikalischen-chemische Eigenschaften weist ein Bindemittel für chemisch beständigen Beton (s. US-PS 3754952) auf, das zu 40 bis 60 Gew.% aus zerkleinertem Quarzsand und 20 bis 60 Gew.% aus alkalischem Kieselerdeanteil besteht. Der zerkleinerte Quarzsand hat eine spezifische Oberfläche von 1000 bis 5000 cm²/g. Der alkalische Kieselerdeanteil enthalt eine Kiesekerdekomponente, die mindestens mit einem der der Oxide allgemeinen Formel R2O verbunden ist, wobei R Natrium, Kalium bedeutet. Als Kieselerdekomponente wurde ein Kieselerdereiches Glas verwendet, wobei in seinem Volumen 8 bis 13 Mol.% Natrium- oder Kaliumoxid verteilt ist.
Das Verfahren zur Herstellung von diesem Bindemittel besteht aus folgenden Operationen: Mischen des Quarzsandes mit mindestens einer der Verbindungen, wie Natriumkarbonat, Kaliumkarbonat, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, Erhizten der @@ haltenen Mischung zur Ausscheidung und Schmelzung des Oxyds der Formel R2O, wobei R Natrium und Kalium bedeutet, abstehenlassen und Abkühlen für die Verbindung der Mischungskomponenten und Bildung des alkalischen Kieselerdeanteil, Zerkleinern des alkalischen Kieselerdeanteil, Zerkleinern des Quarzsandes bis z@ einer spezifischen Oberflache von 1000 bis 5000 cm²/g sowie nachfolgendes Mischen des zerkleinerten alkalischen Kieselerde@@ - - einem -mit dem zerkleinerten Quarzsand. Bei deraritgem Verfahren wird mindestens eine der genannten Verbindungen, beispielsweise Natriumkarbonat, Kaliumkarbonat, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, oder ihre Mischungen in den Quarzsand in einer Menge von 10 bis 30 Gew.% eingeführt.
Um das alkalische kieselerdereiche Glas zu erhalten, wird die Mischung des Quarzsandes mit der genannten Verbindung bis zu einer Temperatur von 1580 bis 180000 erhitzt. Ein Stehenlaserfolgt sen bei dieser Temperatur bis zum Vollstandigen Schmelzen des Quarzsandes und Bilden einer homogenen Masse des geschmolzenen alkalischen kieselerdereichen Glases. Beim Abkühlen erstarrt die Glasschmelze und wird rissig, dabei bilden sich Körnchen mit einer Größe von 0.5 bis 20 cm. Nach dem Zerschlag kleinem stellt der alkalische kieselerdezu eine homogene Schmelze von amorpher Kieselerde und Kalimoxid und/oder Natriumoxid dar.
Bei der Verwendung dieses Bindemittels zur Herstellung von Betonerzeugnissen wird es mit Wasser gemischt und in einem Autoklaven behandelt. Die Behandlung wird in einem gesattigten Dampfmedium bei einer Temperatur von mindestens 190°C durchgeführt. Unter diesen Bedingungen wird das Bindemittel durch die Auflösung der glasartigen Kieselerde wid ihre Kristallisation zum quarz an den Teilchen des feingemahlenen Quarzsandes, die als Kristallisationzentren (Impfkristall) dienen, abgebunden.
Somit liegt in diesem Fall, im Uterschied zu den beschriebenen Bindemitteln ähnlicher Bestimmung, wasserfreie krist@@line Kieselerde in Form der unter normalen Bedingungen thermodynamisch und chemisch beständigsten Art von SiO2, des Quarzes, als zementierendes Grundmaterial des abgebundenen Bindemittels vor. Dadurch werden die hohen physikalisch-mechanischen Eigenschaften des Quarzbindemittels und seine chemische Beständigkeit nicht nur gegen Säuren beliebiger Konzentration, sondern auch gegen alkalischen Lösungen mit einem pH-Wert bis zu 12 sowie Salzlösungen und organische Lösungsmittel erklärt.
wirkung Beim langerer wasserein wird aber die Festigkeit eine: des aus derartigen Bindemittel hergestellten Betons bereits in zwei Monaten um 40 bis 50% vermindert. Das ist dadurch bedingt, daß die im Bindemittel enthaltenen Alkalihydrosilikate sich in Wasser auflösen lassen und damit aus dem Beton ausgewachsen werden. Dies wird von einer erhöhten Porosität des Betons, die seine Festigkeit verringert, begleitet.
Demzufolge ist nur ein Weg und zwar die Verringerung des Gohaltes an Natrium- und Kaliumoxyden für die Erhöhung der Wasserbeständigkeit des Betons bei Verwendung des beschriebener Bindemittels möglich.Wie jedoch die Praxis zeigte, kann der Oxid-gehalt im Glas sogar bei den in Glasschmalzofen maximal <> möglichen Temperatuern (1600°C) unter 8 Mol.%<nicht>liegen.
<kein Bei Nichteinhaltung dieser Bedingung findet Schmelzer> < > vom größten Teil des Quarzsandes statt und es bildet sich sein Glas. Gleichzeitig erfordert die weitere Temperaturerhöhut und Verwend und zu diesem Zweck von Elektroofen einen bedies desltende Energieaufwand; beeinflußt wesentlich die betorjbetändigkeit und ist ökonomisch unzweckmäßig. Außerdem it ein bedeutender Aufwand technologischer Energie für die Zerkleinerung von relativ festen Glaskörnchen nach dem Abkühlen erförderlich.
Ä)er vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bindemittelzusammensetzung für chemisch beständigen Beton und ein Verfahren zur herstellung von dieser Zusammensetzung anzugeben, die es ermöglichen, durch eine qualitative Anderung der Kieselerdekomponente, Quantitatsänderungen der Bestandteile sowie Änderungen der Herstellungsparameter cin BindemitteL zu erjialten, das eine höhere Wasserbeständigkeit aufweist und gleichzeitig billiger in der Herstellung als die zur Zeiz bekannten Bindemittel gleicher Bestimmung ist.
Die se Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Bindemittel für chemisch beständigen Beton, bestehend aus feingemahlenem Quarzsand mit eLner spezifischen Oberflache von 1000 bis 5000 cm²/g und feingemahlenem Alkalikieselerdezu schlag einer aus /mindestens mit einem die Formel R2u aufweiuenden Oxyd verbundenen Kieselerdekomponente, wobei R Natrium oder Kalium bedeutet, erfindungsgemäß mindestens eine kristalline Kieselerdemodifikation wie Tridymit, Kristobalit als Kleselerdekomponente verwendet wird und die Menge vom an der Teilchen-Oberfläche vorhandenen Natrium-, Kaliumoxid oder deren Gemisch wobei 0,5 bis 6 Mol.% beträgt, die genannten Bestandteile in folgendem Verhältnis genommen werden (in Gew.%): feingemahlener Quarzsand von 30 bis 80 kristalline Modifikation, enthaltend Kalium-, Natriumoxii oder deren Gemische 20 bis 70.
Die Verwendung von Kristobalit, Trydimit und derenGemischen die 0,5 bis 6 Mol.% Alkalimetalloxyde an der Teilchenoberfläche enthalten, als Bes1iandteil des Bindemittels erlaubt die ein Menge an Alkalihydrosilikaten bis auf Minimum zu reduzieren und damit die Wasserbeständigkeit des chemisch beständigen Betons im Vergleich zu der des unter Verwendung von bekannten Bindemitteln auf Kieselerdebasis hergestellten Betons wesentlich zu steigern.
Eine Senkung des Gehaltes an Alkalimetalloxiden unter 0,5 Mol.% ist unzweckmäßig, da die Auflösung und Kristallisation der Kieselerdekomponente an den Teilchen des feingemahlenen Quarzsandes im Laufe einer Behandlung im Autoklav und demzufolge auch die Abbindung des Bindemittels bei einer Betonnerstellung wegen einer nichtausreichenden Alkalität praktisch aufhören.
mäße Gleichzeitig ist das erfindungsge Bindemittel billiger, weil Kristobalit und Tridymit aus Quarzsand bei ener niedri->als den geren Tempoeratur als alkalisches kieselerdreiches Glas i nbekannten Bindemitteln gleicher Bestimmung<entstehen.> Es sit zweckmäßig, wenn die kristalline Kiesselerdemodifikation zu 70 Gew.% aus bis zu einerGröße von 0,315 bis 1,25 mm eine feingemahlenen Teilchen besteht und den Rest staubfeine Fraktion bildet.
Ein deraritge Verhaltnis der Fraktionen der Kieselerdemodifikation gewährleistet eine ausreichend hohe Festigkeit und vollstandige Ausnutzung der staubfeinen Teilchen, die beim Feinmahlen der Tridymit- und Kristobalitkörnchen entstehen.
bei der Verwendung vom ridymit ist es zweckmäßig, wenn diese 6 Mol.% des obengenannten Oxydes enthält.
Ein derartiges Bindemittel weist die größte Abbindegeschwindigkeit bei einer Behandlung im Autoklav auf.
Der Energieaufwand für die Herstellung des Bindemittels 1st w£nimal, wem 6 Mol.% Kaliumox d enthaltender Kristobalit als Bestandteil verwendet wird.
Maximale Wasserbeständigkeit des Bindemittels wird erreicht, wenn ein 0,5 Mol.% Natriumoxid enthaltende Kristobalit als Bestandteil verwendet wird.
Es iet vorteilhaft, wenn bei Verwendung vom Tridymit als Kristalliner Kieselerdemodifikaiton das Bindemittel zu 70 Gew.% aus kristalliner Kieselerdemodifikation und zu 30 Gew.% aus feingemahlenem Quarzsand besteht. Bei diesem Verhältnis der Bestandteile wird eine maximale Dichte der Betonstruktur und hohe mechanische Festigkeit erreicht. Es ist auc@ zweckmäßig, eine Mischung vom Tridymit und Kristobalit als Bestandteil des Bindemittels zu nehmen.Dann wird ein optimales Verhältnis zwischen Abbindungsdauer des Bindemittels und Energieaufwand für die erhitzung gewährleistet.
Die besten Ergebnisse werden erreicht bei einem Verhältnis zwischen Tridymit und Kristobalit in der Mischung von 4:1.
Vorteilhaft w .d bei einem Verfahren zur Herstellung des Bindemittels, bestehend aus einem Mischen des Quarzsandes mindestens mit einer Verbindung wie Natriumkarbonat, Kaliumkarbonat, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, einem Erhitzen der erhaltenen Mischung für die Bildung eines die Formel R20 aufweisenden Oxydes, wobei R Nt'rium, Kalium bedeutet, und seine chemische Bindung an der Oberfläche der ,uarzsandteil¢hen, einem Stehenlassen für die schl ags , Bildung des Alkalikieselerdezu einem Abkühlen mit nachfolgendem Feinmahlen der Mischung, einem Feinmahlen des Quarzsandes bis zu einer spezifischen Oberfläche von 1000 bis 5L'UO cm2/g, sowie einem nachfolgenden Mischen de G feingemahleschlagsnen Alkalikieselerdezu mit dem feingemahlenen Quarzstand, Weiterbildung der Erfindung mindestens eine der genannten verbindungen, wie Natriumkarbonat, $Kaliumkarbonat, $Natriumhydroxid, Kaliuiziiiydroxid oder deren Mischungen dem quarzsand in einer Menge von 0,7 bis 15 Gew.% zugeführt, dieses Gemisch auf eine Temperatur von 1000 bis 1550 0C erhitzt und bei dieser Temperatur bis zur Bildung mindestens einer kristallinen Kieselerdemodifikation wie Kristobalit und Trimyd stehengelassen.
Bei derartigen technologischen Parameter erfolgt ein Sintern der Oxyde mit dem Quarzsand unter Silikatenbildung an der Teilchenoberfläche, und eine weitere Strukturumwandlung des Quarzes zu Kristobalit und Tridymit ohne Schmelzen. Dafür ist ein wesentlich kleinerer spezifischer Energieaufwand als für beim die Herstellung von alkalischem kieselerdereischen Glas Verfahren zur Herstellung der bekannten Bindemittel auf der Basis von Kieselerde erforderlich. Gleichzeitig erfolgt die Bild@ @ schlag von Alkalikieselerdezu (gegebenfalls kristaliner oxidhaltiger Kieselerdemodifikation) mit einer kleineren Ausgangsmenge an oxidbildenden Verbindungen (wie Natrium- und Kaliumkarbonat sowie Natrium- und Kaliumhydroxid). Diese Tatsache wirkt sich positiv auf die Wasserbeständigkeit des Bindemitaus tels. Das Feinmahlen von zusammengesinternten Klümpchen der Kristallinen kieleserdemodifikation erfordert einen wesentlich kleineren Energieaufwand als das Brechen von Körnchen des kieselerdereichen Glases bei der Herstellung des bekannten Bindemittels auf der Basis von Kieselerde. Der Einsparungseffekt ist auch dadurch bedingt, daß nach dem Sintern nur 50-60% der Masse feingemahlen werden muß. Außerdem ist die Festigkeit der mechanischen Verbindungen zwischen den Teilchen der zusammengesinternten Maste relativ niedrig.
Es ist zu empfehlen, daß die mit dem Oxid verbundene kristalline Kieselerdemodifikation mit einer Geschwindigkeit von mindestens 800° C/h abgekühlt wird. Bei derartigen Bedingungen entsteht eine minimale Anzahl von Klümpchen der zusammengesinternten Masse.
eines Zur Herstellung Ljindemittels mit maximaler Wasserbeständigkeit ist es erforderlich, Natriumhydroxid in einer Menge von 0,? Gew.% in den quarzsand einzuführen.
Um eine maximale Leistung bei einem kleinen Energieaufwand zu erreichen, ist es erforderlich, Kaliumkarbonat in dex Quarzstand in einer Menge von 15 Gew.% einzuführen. Beim Erhitzen der Mischung aus dem Quarzsand und einer der Verbindungen wie Natriumkarbonat, Kaliumkarbonat, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder ihrer Mischungen auf eine Temperatur von 1200°C ist es zweckmäßig, das Stehenlassen : 0,5 h lang Isis zur Strukturumwandlung des Quarzes in den Kristobalit durch zuführen. Das Einhalten derartiger Bedingungen ermöglicht es, der Energieaufwand beim Erhitzen auf ein Minimum zu reduzieren.
Es ist empfehlenswert, beim Erhitzen der Mischung aus dem Quarzsand und einer der Verbindungen wie Natriumkarbonat, Kaliumkarbonat, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder ihrer Mischun t,'en auf eine Temperatur von 1200 bis 14000C das Stehenlassen im Laufe von 0,5 bis 1 h bis zur Strukturumwandlung des Quarzzes in Tridymit durchzuführen. Das Einhalten derarties, hell Bedingungen erlaubt ein Bindemittel mit einer maximalen wird andererseits Abbindungsgeschwindigkeit zu erhalten. Es bevorzugt, beim Erhitzen der Mischung aus Quarzsand und einer der Verbindungen wie Natriumkarbonat, Kaliumkarbonat, Natriumhydrodid, Kaliumhydrox d oder ihrer Mischungen auf eine Temperatur von 1550°C das Stehenlassen im Laufe von 10 min durchzuführen.
Das Einhalten derartiger Bedingungen gewährleistet eine maximale Produktivität beim Herstellen des Bindemittels. Bei der Verwendung der-art iger Verbindungen wie Hydroxiden und Karbonaten des Natriums und Kaliums ist es empfelllellswert, si vor dem Mischen mit dem quarzsand zunächst in Wasser aufzulösen. In diesem Pall ist der Hilfsrohstoffaufwand minimal und die Strukturumwandlung des Quarzsandes verläuft unter günstigsten Bedingungen.
mit Es ist zweckmäßig, nach dem Mischen des Quarzsandes nur trockenen Natriumkarbonat und Kaliumkarbonat die erhaltene Mischung vor dem Erhitzen anzufeuciiten. Das Anfeuchten verhindert das Mitreißen von tcilchen rohrstoff durch den beweglichen Wärmeträger beim Herstellen des Bindemittels in Drehofen oder Wirbelschichtofen.
BEISPIEL I .
Das erfindungsgdmäße Bindemittel für chemisch beständigen Be ton wird auf folgende Weise hergestellt. In Quarzsand, genommen in einer Menge von 0,5 t, wird in Wassser aufgelöstes Natriumhydroxid in einer Menge von 3,7 kg eingeführt. Das Mischen des Quarzsandes mit dem Natriumhydroxid wird in einem Schaufelmischer ausgeführt. Die erhaltene homogene Mischung wird in einen Drehofen eingeschüttet und auf eine Temperatur von 1550°C erhitzt. Beim drhitzen wird das Natriumhydroxid in Natrier umox d und Wasser z fallen. Das Natriumoxid verbindet sich an der Oberfläche der Quarzsandteilchen mit der Kieselerde zu Silikaten. Das Stehenlassen wird bei einer Temperatur von 1550°C im Laufe von 10 min bis zu einer Strukturumwandlung des Quarzes in Kristobalit durchgeführt. Der erhaltene Alkalischlag kieselerdezu (Kristobalit mit 0,5 Mol.% Natriumoxid) wird mit einer Geschwindigkeit der Temperaturabnahme von 100°C C/h abgekühlt. Dafür wird der Zuschlag mit Lut't abgeblas-en. Nach dem Abkühlen wird der mit Natriumoxid verbun-Korn enthaltende dene Kristobalit einer Ausscheidung der 0,315-0,63 mm/Fraktion durch Vibrationssiede unterworfen. Der zweite Bindemittel bestandtei.l.- Quarzsand-wird in einer Menge von 0,214 t genommen und in einer Kugelmühle bis zu einer spezifischen Oberfläche von 5000 cm2/g feingemahlen. Der feingemahlene Quarzsand wird mit dem feingemahlenen durchgeseibten Kristobalit (der 0,315-0,63 mm Fraktion), der mit dem Natriumoxid verbunden ist, gemischt.
Das erhaltene Bindemittel enthält die Bestandteile in folgendem Verhältnis (in Gew.,e): Quarzsand . . . . . . . . 30 kristalline Kieselerdemodifikation(Kristobalit), enthaltend G,5 Mol.% Natriumox d........ ?O.
Aus dem auf dies Art und Weise bereiteten Bindemittel n wurden saulenformige Kontrollprobe zu 4 x 4 x 16 cm geformt. Zu diesem Zweck wurde das Bindemittel mit Wasser bis z Erhaltung einer plastischen Masse gemischt. Die mit der erhaltenen einem plastischen Masse gefüllten Formen wurden danach auf Schwingtisch aufgestellt. Bach der Vibrationsverdichtung wurden die Formen mit den Proben in einem gesättigten Wasserdampfmedium bei einer TempeLzatur von 190 0C und einem Druck: von 12 atm im Laufe von 72 h in Autoklaven behandelt. Die fertigen n Probe wurden auf Zimmentemperatur abgekühlt und aus den Formen herausgeholt.
Auf ähnliche Weise wurden entsprechende Kontrollproben aus der einet bekannten wasserbeständigsten Bindemittel auf der Basis von alkalischen kieselerdereichem Glas hergestellt. Dieses Bindemittel hatte folgende Zusammensetzung (in Gew.): feingemahlener Quarzsand ...................... 60 feingemahlenes kieselerdereiches Glas, enthaltend 8 Mol.% Natriumoxid ................ 40, Die aus dem erfindungsgemäßen und bekannten Bindemittel hergestellten Proben wurde der Vergleichbestimmung des Wass besctändigkeitsfaktor sowie der Biege-und Druckfestigkeit in natürlichen und wassergesättigtem Zustand unterworfer. bei den Prüfungen wurden die Proben mit einer allmälich zunehmenden Belastung bis zum Bruch beansprucht. Die Proben wurden durch Kochen in Wasser im Laufe von 1 h und die nachfol gende Lagerung in Wasser im Laufe von 48 h mit Wasser gesättigt. Der Biege-Wasserfestigkeitsfaktor wurde als Verhältnis der Bigefestigkeit in wassergesättigtem Zustand zur Biegefestigkeit in natürlichem Zustand bestimmt. Änhlich wurde der Druck-Wasserfestigkeitsfaktor bestimmt. Die Ergebnisse der Vergleichsprüfungen sind in nachstehenden Tabelle zusammengefaßt: Lfd. Bindemittel bekanntes erfindungsgemäßes Nr. Parameter in oberibeschrieber Weise hergestellter 1. lilegetest igke it - in natürlichem Zustand in kg/cm2 144 126 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm2 75 110 2. Druckfestigkeit - in natürlichem Zustand in kg/cm2 438 488 - in wassergesättigtem Zustand in kçg/cm2 211 390 3. Wasserbeständigkeitsfaktor - bei biegung 0,52 0,86 - bet Druck 0,48 0,80 Der spezifisch Energieaufwand zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bindemittels ist um 10% niedriger als zur Herstellung des bekannten Bindemittels.
Aus dem bekannten Bindemittel und dem Bindemittel, das nach dem in diesem Beispiel beschriebenen Verfahren hergestellt ist, wurden Betonproben in Würfelform zur 10 x 10x10 cm geformt. Als Füllstoff wurde quarzsand uncl -sohotter verwendet. Die Proben wurden Druckprüfungen unterworfen, dabei wurden Festigkeit in natürlichem und wassergesättigtem Zustand, Wasserbeständigkeitsfaktor sowie Säurefestigkeit bestimmt, Festigkeit und Wasserbeständigkeitsfaktor wurden wie obenbeschrieben besteht. Zur Bestimmung der Säurebeständigkeit wurde der Beton gemahlen und während einer Stunde in 30%-iger wäßriger Schwefelsäurelösung gekocht. Die Säurebeständigkeit wurde als Verhältnis des Gewichtes vom nach dem Kochen getrockneten Beton zum Ausgangsgewicht vom Beton vor dem Kochcn bestimmt (in Gew.%).
Die Ergebnisse der Prüfungen sind in nachstehende Tabelle zusammengefaßt: Beton auf Basis bekannten erfindungsge-Lfd.
des Bindemit- mäßen Bindemit-Nr. Parameter tels tels 1. Druckfestigkeit - in natürlichem Zustand in kg/cm² 980 1111 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm² 509 990 2. Wasserbeständigkeitsfaktor 0,52 0,89 3. Säurebständigkeit in % 97,2 98,1 BEISPIEL 2.
Das Bindemittel für chemisch beständigen Beton wird erin Weise findungsgemäß folgender In Quarzsand, genommen in einer Menge von 0,5 t, wird Natriumkarbonat in einer Menge von 68 kg eingeführt. Das Mischen des Quarzsandes mit dem Natriumkarbonat wird in einem Schaufelmischer durchgeführt. Die erhaltene homogene Mischung wird mit Wasser angefeuchtet, einem Drehofen zugeführt und auf eine Temperatur von 12000C erhitzt. Beim Erhitzen wird das Natriumkarbonat in Natriumoxyd und Kohlendioxid zerfallen.
Das Natriumoxyd, verbindet sich an der Oberfläche der Quarzsandch teilen mit der Kieselerde zu Silikaten. Das Stehenlassen wird bei einer Temperatur von 1200 oC 30 min lang bis zur Strukturumwandlung des Quarzes in Kristobalit durchgeführt. schalg Der erhalteen Alkaliselerdezu (Krsitobalit mit 0,6 Mol.% iiatriumoxyd) wird mit einer Geschwindigkeit der Temperaturabnahme von 7800° C/h abgekühlt. Dafür wird der Zuschlag aus dem Ofen in fließendes Wasser ent laden. Nach dem Ab-Küheln und Trocknen werden die mit Natriumoxid verbundenen Kristobalitklümpchen mit ffilfe eines Hammerbrechers bis zu einer Teilchengröße von maximal 1,25 mm feingemahlen. I)' zweite Bestand-@@@ des Bindemittels - der Qarzsand-wird in einer Menge von 0,825 t genommen und in einer Kugelmühle bis zu einer spezifischen Oberfläche vn 4000 cm²/g feingemahlen. Der feingemahlene Quarzsand wird mit dem feingemahlenen mit Natriumox-id verbundenen Kristobalit gemischt, wobei 70 Gew.% krtistalline Kieselerdemodifikation (Kristobalit) mit einer Teilchengröße von 0,315 bis 1,25 mm und 30 Gew.% staubfeine Fraktion genommen wird. Das erhaltene Bindemittel weist folgende Zusammensetzung auf (in Gew.%):; Quarzsand ..........................................
kristalline Kieselerdemodifikation (Kristobalit), enthaltend 6 Mol.% Natriumox d ... 40.
Aus dem auf diese Art und Weise bereiteten Bindemittel wurden säulenförmige Kontrollproben zu 4 x 4 x 16 cm so hergestellt, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist.
Auf ähnliche Weise wurden entsprechende Kontrollproben aus der einem bekarinten wasserbestänfigsten Bindemittel auf der Basis von alkalischem kieselerdereichem Glas hergestellt. Dieses Bindemitel hatte folgende Zusammensetzung (in Gew.%): feingemahlener Quarzsand ......................... 60 feingemahlenes kieselerdereiches Glas, enthaltend 8 Mol.% Natriumoxyd .................... 40.
Die aus dem erfindungsgmäßen und bekannten Bindemittel hergestellten Proben wurden zur Bestimmung der Biege- und Druckfestigkeit in natürlichem und wassergesättigtem Zustand sowie des Wasserbeständigkeitsfaktors Vergleichsprüfunger unterworfen. Die Prüfmethodik war der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik analog.
Die Ergebnisse der Vergleichsprüfung sind in eine Tabelle @menge@ i:jfd. Bindemittel bekanntes erfindungsgemäßes Nr. Parameter 1. Biegefestigkeit - in natürlichem Zustand in kg/cm2 144 165 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm2 75 92 2. Druckfestigkeit - in natürlichem Zustand in kg/cm² 438 662 - in wassergesättigtem 211 350 Zustand in kg/cm² 3. Wasserbeständigkeitsfaktor - bei Biegung 0,52 - bei Druck X,48 0,53 Der spezifische Energieaufwand zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bindemittels ist um 50% niedriger als zur Herstellung des bekannten Bindemittels.
Aus dem bekannten Bindemittel und dem Bindemittel, das nach dem in diesem Beispiel beschriebenen Verfahren hergestellt ist wurden Betonproben in Würfelform zu 10 x 10 x 10 cm geformt. Als Füllstoff wurde der Quarzschotter verwendet. Die Proben wurden Druckprüfungen unterworfen, dabe£ # wurden Festigkeit in natürlcihem und wassergesättigtem Zustand, Wasserfestigkeitsfaktor, sowie Säurefestigkeit bestimmt. Die genanten Parameter wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik ermittelt.
Die Ergebnisse der Prüfungen sind in nachstehende tabelle zusammengefaht: Beton auf der Basis bekannten erfindungsge-Lfd.
des Bindemittels mässen Nr.
Parameter 1. Druckfestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm² 652 703 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm² 313 492 2. Wasserbeständigkeitsfaktor 0,48 0,70 3. Säurebesändigkeit in % 97, 6 98,8 BEISPIEL 3.
Das erfindungsgemäße Bindemittel für chemisch beständigen Beton wird wie folgt hergestellt.
In uarzsand, genommen in einer Menge von 0,5 t, wird Kaliumkarbonat als 50%-ige wäßrige Lösung in einer Menge von 85 kg, umgerechnet auf die Trochensubstanz, eingeführt.
Das Mischen des Quarzsandes mit der Kaliumkarbonats lösung wird in einem Schaufelmischer durchgeführt. Die erhaltene homogene Mischung wird einem Drehofen zugeführt und auf eine Temperatur von 1200°C erhitzt. Beim Erhitzen verdampft das Wasser, und das Kaliumkarbonat zerfillt unter Bildung von Kaliumoxyd und Kohlendioxid . . Das Kaliumoxid verbindet Eicb an der Oberfläche der Qaurzsandteilchen mit der Kieselerde zu Silikaten. Das Stehenlassen wird bei einer Temperatur von lang 120000 lh bis zur Strukturumwandlung des Quarzes in Tridymit durchgeführt. Der erhaltene Alkalikieselerdezuschlag (Tridymit mit 6 Mol.i Kaliumoxid) wird mit einer Geschwindigkeit der Temperaturabnahme von 7800°C/h abgekühlt. Dafür wird der Zuschlag aus dem Ofen in das fließende Wasser entladen- Nacii dem Abkühlen und Trocknen wird der mit Ka-Korn enthalten liumoxyd verbundene Tridymit zur Ausscheidung der 0,315-0,63 mm Fraktion durch Vibrationssiebe durchgesiebt. Der zweite Bindemittel bestandteil -der Quarzsand-wird in einer Menge von 2,2 t gehommen und in einer Kugelmühle bis zu einer spezifischen uberfläche von 5000 cm²/g feingemahlen. Der feingemahlene Quarzsand wird mit dem durchgesiebten Tridymit der 0,315-0,63 mm traktion, der mit dem Kaliumoxyd verbunden ist, gemischt.
Das erhaltene Bindemittel hat folgende Zusammensetzung (in Gew.7o): Quarzsand .............................................. 80 kristalline Kieselerdemodifikation (Tridymit), enthaltend 6 Mol.% Kaliumoxid ........ 20 Au dem auf diese Art und Weise bereiteten Bindemittel wurden säulenförmige Kontrollproben zu 4 x 4 x 16 cm hergestellt, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist. Dabei wurden die Proben im Laufe von 20 h bei einer Temperatur von 19000 in einem Autoklav behandelt .
Auf ähnliche Weise wurden entsprechende Kontrollproben aus der einem bekannten wasserbeständigsten Bindemittel auf der Basis von alkalischem kieselerdereichem Glas hergestellt. Dieses Bindemittel hatte folgende Zusammensetzung (in Gew.%): feingemahlener Quarzsand ............................. 60 feingemahlenes kieselerdereiches Glas, enthaltend 8 Mol.% Natriumox d ........ ....... 40 Die aus dem erfindungsgemäßen und bekannten Bindemittel hergestellten Proben wurden zur Bestimmung der Biege- und Druckfestigkeit in natürlichem und wassergesättigtem Zustand sowie des Wasserbeständigkeitsfaktors Vergleichsprüfungen unterworfon. Die Prüfmethodik war der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik analog.
Die Ergebnisse der Vergleichsprüfungen sind in nachstehende Tabelle zusammengefaßt: Lfd. Bindemittel bekanntes erfindungsgemäes Parameter 1 2 3 4 1. Bigefestigkeit - in natürlichem Zustand, in kg/cm' 144 11' - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm² 75 91 2. Duckfestigkeit: - ifl natürlichem zustand in kg/cm² 438 598 1 2 3 4 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm2 211 448 Wasserbeständigkeitsfaktor - bei Biegung 0,52 0,78 - bei Druck 0,48 0,75 Der spezifische Energieaufwand zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bindemittels ist um 25 niedriger als der zur Herstellung des bekannten Bindemittels.
Aus dem bekannten Bindemittel und dem Bindemittel, das nach dem in diesem beispiel beschrieben Verfahren hergesteLlt ist, wurden Betonproben in Würfelform zu 10 x 10 x 10 cm geformt. Als Füllstoff wurde der Quarzsand und -schotter verwendet. Die Proben wurden Druokprüfungen unterworfen, dabei wurden Festigkeit in natürlichem und wassergesätti;tem Zustand, Wasserbständigkeitsfaktors sowie Säurebeständigkeit bestimmt.
Die tjenannten Parameter wurden nach der im Beispiel 1 beschriebctwii Methodik ermittelt.
Die Ergebnisse der Prüfungen sind in nachstehende Tabelle zusammengefaßt: Beton auf der Basis bekannten erfindungs-Lfd.
des Bindemittels gemäßen Parameter 1. Druckfestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm² 980 1037 Zustand in kg/cm² 509 861 2. Wasserbeständigkeitsfaktor 0,52 0,83 3. Säurebeständigkeit 97,2 97,2 BEISPIEL 4.
Das erfindungsgemäße Bindemittel für chemisch beständigen in Weise Beton wird folgender hergestellt.
In Quarzsand, genommen in einer Menge von 0,5 t, wird Kaliumkarbonat in einer Menge von 85 kg einreführt. Das Mischen des Quarzsandes mit dem Kaliumkarbonat wird in einem Schaufelmischer durchgeführt. Die erhaltene homogene Mischung wirtr einem Drehofen zugeführt und auf eine Temperatur Voll 1200°C erhitzt.
Beim Erhitzen das Kaliumkarbonat zu Kaliumoxyd und rohrlendioxid. Das Kaliumoxyd verbindet sich an der Oberfläche der Quarzsandteilchen mit der Kiesselerde zu Silikaten. Das Stehenlassen wird bei einer Temperaur von 1200°C im Saufe von 20 min bis zur Strukturumwandlung des Quarzes in Kristobalit durchgeführt. Der erhaltene Alkalikieselerdezuschalg Kristobalit mit 6 Mol.% Kaliumoxyd) wir mit einer Geschwindigkeit der Temperaturabnahme von 800°C/h abekühlt. Da-;:u wird er mit der Luft abgeblassen. Nach dem Ä'küj-ilen wird der mit Kaliumoxid d verbundene Kristobalit zur Korn enthaltende Ausscheidung der 0,315-1,25 mm/Fraktion durch Vibrationssiebe bestandteil durcllgresiebt. Der zweite Bindemittel - der Quarzsand-wird in einer Menge von 2,2 t genommen und in einer Kugelmühle bis zu einer spezifischen Oberfläche von 1000 cm2/g feingemahlen.
Der feingemahlene Quarzsand wird mit dem durohgesiebten Kristobalit, der mit dem Kaliumoxid verbunden ist, gemischt. Das erhaltene Bindemittel hat folgende Zusammensezung: (in Gew.%):; Quarzsand ....................................... 80 kristalline Kieselerdemodifikation (Kristobalit), enthaltend 6 Ml.% Kaliumioxid ...20.
Aus dem in beschriebener Weise bereiteten Bindemittel wurden säulenförmige Kontrollproben zu 4 x 4 x 10 cm so hergestellt, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist. Die Autoklavenbehandlung wurde aber im Laufe von 48 h durchgeführt.
Auf ähnliche Weise wurden entspechende Kontrollproben aus der einem bekannten wassebständigsten Bindemittel auf der Basis von allzlischem kieselerdereichem Glas hergestellt. dieses Bindemittel hatte folgende Zusammensetzung (in Gew.%): feingemahlener Quarzsand s . .
feingemahlenes kieselerdereiches Glas, enthaltend 8 Mol.% Natriumoxid .................... 40.
Die aus dem erfindungsgemaßen und bekannten Bindemittel hergestellten Proben wurden zur Bestimmung der Biege und Durckfetigkeit in natürlichem und wassergesattigtem Zustand sowie des Wasserbestandigkeitsfaktor Vergleichsprufungen unverworfen. Die Prüfmethodik war der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik analog.
Die Ergebnisse der Vergleichsprüfungen sind in nachstehende Tabelle zusammengefaßt: Lfd. Bindemittel bekanntes erfindungsgemäßes Nr.
Parameter 1. Biegefestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm² 144 116 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm2 2. Druckfestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm² 438 420 in wassergesättigtem Zustand in kg/cm² 211 260 3. Wasserbeständigkeitsfaktor: - bei Biegung 0,52 0,65 - bei Druck 0,48 0,62 Die spezifische Energieaufwand zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bindemittels ist um 60% niedriger als der zur Herstellun- des bekannten Bindemittels.
Aus dem bekannten Bindemittel und dem Bindemittel, das hergestellt nach dem in in diesem beispiel bescnriebenen Verfahren ist, wurden butonproben in Würfelform zu 10 x 10 x 10 cm geformt.
Als Füllstoff wurde quarmschotter verwendet. Die Proben wurden Druckprüfungen unterworfen, dabei wurden Festigkeit im natürlichen und wassergesättigtem Zustand, Wasserbeständigkeitsfaktor sowie Säurebeständigkeit bestimmt. Die genannten Parameter wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik ermittelt.
Die Ergebnisse der Prüfungen sind in Tabelle zusaliflenge-Beton auf der Basis bekannten erfindungs-Lfd.
des Bindemittels gemässen Nr.
Parameter 1. Druckfestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm2 497 478 - in wassrergesättigtem Zustand in kg/cm² 214 311 2. Wasserbeständigkeitsfaktor 0,43 0,65 3. urebeständigkeit 97,9 98,1 BEISPIEL 5.
Das erfindungsgemäße Bindemittel für chemisch beständigen Beton wird auf folgende Weise hergestellt.
In Qarzsand, genommen in einer Menge von 0,5 t, wird in Wasser aufgelostes Kaliumhydroxid in einer Menge von eingeführt. Das Mischen des Querzsandes mit dem Kaliumhydroxid wird in einem Schaufelmischer durchgeführt. Die erhaltene homogene Mischung wird einem Drehofen zugeführt und auf eine Temperatur von 14000C erhitzt.
Beim Erhitzen zerfällt das Kaliumhydroxid zu Kaliumoxid und wasser . Das Kaliumoxid verbindet sich an der Oberfläche der Quarzsandteilchen mit der Kieselerde zu Silikaten.
Das Stehenlassen wird bei einer Temperatur von 14000C im Laufe von 1 h bis zur Strukturumwandlung des Quarzes in Tridymit durch schlag geführt. Der erhaltene Alaklikieselerdezu (Tridymit mit 0,5 Mol.% Kaliumoxyd) wird mit einer Geschwindigkeit der Temperaturabnahme von 1000 C/h abgekühlt. Dafür wird er mit der Luft abgeblasen. Nach dem Abkühlen wird der mit Kaliumoxyd verbundene Tridymit zur Ausscheidung der Korn enthaltende (0,315-0,63 mm)Fraktion durch Vibrationssiebe durchgesiebt. Der bestandteil zweite Bindemittel - der Quarzsand-wird in einer Menge von 2,15 t genommen und in einer Kugelmühle bis zu einer spezifischen Oberfläche von 4500 cm²/g geingemahlen. Der feingemahlene Quarzsand wird mit dem durchgesiebten Iridymit, der mit dem Kaliumox d verbunden ist, gemischt. Dns erhaltene Bindemittel hat folgende Zusammensetzung (in Gew.%): Quarzsand ........................................ 70 Kristalline Kieselerdemodifikation (Tridymit), enthaltend 0,5 Mol.% Kaliumoxid ........ 30.
Aus dem auf diese Weise bereiteten Bindemittel wurden säuienförmige Kontrollproben zu 4 x 4 x 16 cm so hergestellt, wie e in Beispiel 1 beschrieben ist.
Auf ähnliche Weise wurden entsprechende Kontrollproben aus einem bekannten wasserbeständigsten Bindemittel auf der Basis von alkalischem kieselerdereichem Glas hergestellt. Dieses Bindemittel hatte folgende Zusammensetzung (in Gew.%): feingemahlener quarzsand .................. 60 feingemahlenes kieseleredereiches Glas, enthaltend 8 Mol.% Natriumoxid .................... 40.
Die aus dem er£indungsgemäßen und bekannten Bindemittel hergestellten Proben wurden zur Bestimmung der Biege- und Druckfestigkeit in natürlichem und wassergesättigtem Zustand sowie des Wasserbeständigkeitsfaktors Vergleichsprüfungen unterworfen. Die Prüfmethodik war der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik analog.
uie Ergebni-se der Vergleichsprüfungen sind in Tabelle zusammengefaßt: Lfd. Bindemittel bekanntes erfindungsgemäßes Nr.
Parameter 1 2 4 4 1. Biegefestigkeit: - in natürlichem Zustand in kl,tcmz 144 161 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm² 1 2 3 4 2 Druckfestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm² 438 648 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm2 211 591 3. Wasserbeständ igkeitsfaktor: - bei Biegung 0,52 0,93 - bei Druck 0,48 0,91 Der spezifische Energieaufwand zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bindemittels ist um 5-10% niedriger als der zur Herstellung des vom bekannten Bindemittels.
Aus dem bekannten Bindemittel und dem Bindemittel, das nach dem in diesem Beispiel beschriebenen Verfahren hergestellt ist, wurden Betonproben in Würfelform zu LO x 10 Z 10 cm geformt. Als Füllstoff wurden Quarzsand und - schotter verwendet. Die Proben wurden Druckprüfungen unterworfen, dabei wurden Festigkeit in natürlichem und wassergesättigtem Zustand, Wasserbestänigkeitsfaktor sowie Säurebeständigkeit bestimmt.
Die genannten Parameter wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik ermittelt.
Die Ergebnisse der Prüfungen sind in Tabelle zusammengef@@@ Beton auf der Basis des bekannten erfindungsSe-Lfd. Bindemittels mäßen Nr. Parameter 1. Druckfestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm2 980 997 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm2 509 897 2. Wasserbeständigkeitsfaktor 0,52 0,90 3. Säurebeständigkeit, in % 97,2 9d,2 BEISPIEL 6.
Das erfindungsgemäße Bindemittel für chemisch beständigen Beton wird auf folgende Weise hergestellt.
In Quarzsand, genommen in einer Menge von 0,5 t, wird Kalimkarbonat in einer Menge von 85 kg eingeführt.
Das ischen des Quarzsandes mit dem Kaliumkarbonat wird in einem Schaufelmischer durchgeführt. Die erhaltene homogene Mischung wird mit Wasser angefeuchtet, einem Drehofen zugeführt und auf eine Temperatur von 12000C erhitzt.
beim Erhitzen :erfillt das Kaliumkarbonat zu Kaliumoxid uxid Kohlendioxid. Das Kaliumoxid verbindet sich au aber Oberflache der Quarzsandteilchen mit der Kieselerde zu Silikaten. Das Stehenlassen wird bei einer Temperatur von 1200°C im Laute einer Stunde bis zur Strukturmwandlung des quarzes in Tridymit durchgeführt. Der erhaltene Alkalikieselerschlag dezu (Tridymit mit 6 Mol. % Kaliumoxid) wird mit einer Geschwindigkeit der Temperaturabnahme von 7200° C/h abgekühlt.
Dafür wird er aus dem Ofen in fließender Wasser entladen. Nach dem Abkühlen und Trocknen wird der mit Kaliumoxid verbundene Tridymit zur Ausscheidung der 0,63-1,25 mm Korn onthaltenden / Fraktion durch Vibrationssiebe durchgesiebt. Der zweite Bindebestandteil mittel der Quarzand-wind in einen Menge von 0,235 t@ge mittel - der Quarzsand-wird in einer Menge von 0,235 t genommen und in einem Kugelmühle bis zu einer spezifischen Oberfläche von 4000 cm2/g feingemahlen. Der feingemahlene quarzsand wird mit dem durchgesiebten Tridymit der 0,63 - 1,25 mm Fraktion, der mit Kaliumox d verbunden ist, gemischt. Das erhaltene Bindemittel hat folgende Zusammensetzung (in Gew.%): Quarzsand ........................................... 30 kristalline Kieselerdemodifikation (Tridymit), enthaltend 6 Mol.% Kaliumoxid .......... 70.
Aus dem auf diese Weise bereiteten Bindemittel wurden säulenförmige Kontrollproben zu 4 x 4 x 46 cm so hergestellt, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist. Die Autoklavenbehandlun wunde aber bei einer Temperatur von 190°C im Laufe von 4U durchgeführt.
Auf hanliche Weise wurden entsprechende Kontrollproben aus der einem bekannten wasserbeständigsten Bindemittel der 3 von alkalischem kieseleredereichem Glas hergestellt. Dieses Bindemittel hatte folgende Zusammensetzung (in Gew.%): feingemahlener Quarzsand .................... 60 feingemahlenes kieselerdereiches Glas, enthaltden 8 Mol.% Natriumoxid ................... 40.
Die aus dem erfindungsgemäßen und bekannten Bindemittel hergestellten Proben wurden zur Bestimmung der Biege- und Druck festigkeit in natürlichem und wassergesättigtem Zustand sowie des Wasserbeständigkeitsfaktors Vergleichsprüfungen unterworfen. Die Prüfmetbodik war der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik analog.
Die Ergebnisse der Vergleichsprüfungen sind in Tabelle zusammengeführt: Lfd. Bindemittel bekanntes erfindungsgemäßes Nr.
Parameter 1 2 3 4 1. diegefestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm2 144 176 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm² 75 150 2. Druckfestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm² 438 778 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm2 211 630 1 2 3 4 3. Wasserbeständikeitsfaktor - bei Biegung 0,52 0,85 - bei Druck 0,48 0,81 Der spezifische Energieaufwand zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bindemittels ist um 25% niedriger als der zur Herstellung des bekannten Bindemittels.
Aus dem bekannten Bindemittel und dem Bindemittel das nach dem in diesem beispiel beschriebenen Verfahren hergestellt ist, wurden Betonproben in Würfelform mit den Abmessungen von lo x 10 x 10 cm geformt. Als Füllstoff wurden Quarzsand und -schotter verwendet. Die Proben wurden Druckprüfungen unterworfen, dabei wurden Festigkeit in natürlichem und wassergesättigtem Zustand, Wasserbest' digkeitsf tor sowie Säurebeständigkeit bestimmt. Diese Parameter wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik ermittelt.
Die Ergebnisse der Prüfungen sind in Tabelle zusammengefaßt: Beton auf der Basis bekannten erfindungs-Lfd.
des Bindemittels gemäßen Nr.
Parameter 1. Druckfest ike it: - in natürlichem Zustand in kg/cm² 980 1208 in wacsergesättigtem Zustand in kg/cm² 509 1705 2. Wasserbeständigkeitsfaktor 0,52 0,89 3. Säurebeständigkeit, in Sg 97,2 99,1 BEISPIEL 7.
Das erfindungsgemäße Bindemittel für chemisch beständigen Beton wird auf folgende Weise hergestellt.
In Querzsand, genommen in einer Menge von 0,5 t, wird Natriumkarbonat in einer Menge von 73 kg eingeführt. Das Mischen des Quarzsandes mit dem Natriumkarbonat wird in einem Schaufelmischer durchgeführt. Die erhaltene homogene Mischung wird mit Wasser angefeuchtet, einem Drehofen zugeführt und bis zu einer Temperatur von 1300°C erhitzt.
Beim Erhitzen zerfällt das Natriumkarbonat zu Natriumoxid 1J und Kohlendioxid. Das Natriumox d verbindet sich an der Oberfläche der Quarzsandteilchen mit der Kieselerde zu Silikaten. Das Stehenlassen wird bei einer Temperatur von 1300 0C im Laufe einer Stunde bis zur Strukturumwandlung der Hauptmenge an Quarz in eine Mischung vom Kristobalit und Tridurchgeführt dymit mit einem Verhältnis von 4:1V Der erhaltene Alkalikieselschlag erdezu (aus der Mischung vom Kristobalit und Tridymit, enthaltend 6 Mol.% Natriumoxid) wird mit einer Geschwindigkeit der Temperaturabnahme von 8000° C/h abgekühlt. Dafür wird er in fließendes Wasaer entladen, Nach dem Abkühlen und Trocken werden die Klümpchen der Mischung vom mit Natriumoxid verbundenem Kristobalit und Tridymit mit Hilfe eines der Korn enthaltenden Hammerbrechers so zerkleinert, daß Gehalt der 0,315-1,25 mm/ Fraktion 70 Gew.% beträgt und den Rest die staubfeine Fraktion bestandteil bildet. Der zweite Bindemittel - der Quarzsand-wird in einer Menge von 825 kg genommen und in einer Kugelmühle bis zu einer spezifischen Oberfläche von 4000 cm²/g feingemohlen.
Der feingemahlene Quarzsand wird mit der feingemahlene Mischung von mit Natriumoxid verbundenem Tridymit und Kristobalit gemischt. Das erhaltene Bindemittel hat folgende Zusammensetzung (in Gew.%): Quarzsand ......................................... 60 kristalline Kieselerdemodifikation (Mischung vom Tridymit und Kirstobalit), enthaltend 6 Mol.% Natriumoxid ......................................... 40.
Aus dem auf diese Weise bereiteten Bindemittel wurden säulenförmige Kontrollproben mit den gleichen Abmessungen von 4 x 4 x 16 cm so hergestellt, wie es im Beispiel 1 bcociirieben ist. Die Autoklavenbehandlung wurde aber bei einer Temperatur von 190 0C im Laufe von 32 h durchgeführt.
h Auf änliche Weise wurden entsprechende Kontrollproben aus der einem bekannten wasserbeständigsten Bindemittel auf der Basis vom alkalischen kieselerdereichen Glas hergestellt. Dieses Bindemittel hatte folgende Zusammenstzung (in Gew.%): feingemahlener Quarz ............................ 60 feingemahlenes kieselerdereiches Glas, enthaltend 8 Mol.% Natriumoxid .................... 40.
Die aus dem erfindungsgemäßen und bekannten Bindemittel hergestellten Proben wurden zur Bestimmung der Biege- und Druckfestigkeit in natürlichem und wassergesättigtem Zustand sowie des Wasserbestandigkeitsfaktors Vergleichsprüfungen unterworfen. Die Prüfmethodik war der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik analog.
Die Ergebnisse der Vergleichsprüfungen sind in Tabelle zusammengefaßt: Bindemittel bekanntes erfindungsgemäßes Lfd.
Nr.
Parameter 1 2 3 4 1. Biegefestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm2 144 14() - in wassergesattigtem Zustand in kg/cm² ?5 116 1 2 3 4 2. Druckfestigkeit - in natürlichem Zustand in kg/cm² 438 680 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm² 211 517 3. Wasserbeständigkeitsfaktor: - bei Biegung 0,52 0,83 - bei Druck 0,48 0,76 Der spezifische Energieaufwand zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bindemittels mit um 50% niedriger als der zur Herstellung des bekannten Bindemittels.
Aus dem bekannten Bindemittel und dem Bindemittel, das nach dem in diesem Beispiel beschriebenen Vorfahren hergestellt ist, wurden Betonproben in Würfelform mit den Abmessungen von 10 x 10 x 10 cm geformt. Als Füllstoff wurden Quarzsand und -schotter verwendet. Die Proben wurden Druckprüfungen unterworfen, dabei wurden Festigkeit in natürlichem und wassergesättigtem Zustand, Wasserbeständigkeitsfaktor sowie Säurebeständigkeit bestimmt. Die genannten Parameter wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik ermittelt.
Die Ergebnisse der Prüfungen sind in Tabelle zusammenger @ßt: Beton auf der Basis bekannten erfindungsgemäßen Lfd. des Bindemittels Nr.
Parameter 1. Druckfesti';keit: - in natürlichem Zustand in kg/cm2 980 1050 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm² 509 924 2. Wasserbeständigkeitsfaktor 0,52 O,d8 3. Säurebeständigkeit in % 97,2 97,6 BEISPIEL 8.
Das erfindungsgemäße Bindemittel für chemisch beständigen Beton wird auf folgende Weise hergestellt.
in Quarzsand, genommen in einer Menge von 0,5 t, wird ein Gemisch aus Natriumkarbonat und Natriumoxid in Gewichtsverhältnis von 1:1 in einer Menge von 35 kg eingeführt. Das Mischen des Quarzsandes mit dem genannten Gemisch wird in einem Schaufelmischer durchgeführt. Die erhaltene homogene Mischung wird einem Drehofen zugeführt und auf eine Temperatur von 13000C ertiitzt.
Bei dem Erhitzen zerfällt das Natriumkarbonat in Natriumoxid bzw. Kohlendioxid und Wasser.
Das Natriumoxid verbindet sich an der Uberfläche der Quarzsandteile mit der Kieselerde zu Silikaten. Das Stehenlassen wird bein einer Temperatur von 1300°C im Laufe von einer Stunde bis zur Strukturmwandlung des Quarzes in Tridymit d durchgeführt. schalg Der erhaltene Alkalikieselerdezu (Tridymit mit 4 Mol.% Natriumoxi-d) wird mit einer Geschwindigkeit der Temperaturabnahme von 800° C/h abgekühlt. Dafür wird er mit der Luft abgeblasen. Nach dem Abkühlen werden die Klümpohen vom mit Natriumoxid verbundenen Tridymit mit Hilfe eines Hammerbrecher bis zu einer Teilchengröße von 0,315 mm zerkleinert. bestandteil Der zweite Bindemittel - der Quarzsand-wird in einer Menge von 0.788 t genommen und bis zu einer spezifischen Ober-Quarzsand fläche von 1000 cm²/g feingemahlen. Der feingemahlene wird mit dem feingemahlenen Tridymit, der mit Natriumoxid verbunden ist, gemischt. Das erhaltene Bindemittel hat folgende Zusammensetzung (in Gew.%): Quarzsand ............................................. 60 kristalline Kieselerdemodifikation (Tridymit), enthaltend 4 Mol.% Natriumoxid ............. 40 Aus dem auf diese Weise bereiteten Bindemittel wurden säulenförmige Kontrollproben mit den gleichen Abmessungen so hergestellt, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist.
Auf ahnliche Weise wurdenentsprechende Kontrollproben aus der einen bekannten wasserbeständigsten Bindemittel auf der Basis vom alkalischen kieseleredereichen Glas hergestellt. Dieses Bindemittel hatte folgende Zusammensetzung (in Gew.%): feingemahlener Quarzsand ...................................... 60 feingemahlenes kieselerdereiches Glas, enthaltend 8 Mol.% Natriumoxyd ............................... 40 Die aus dem erfindungsgemäßen und bekannten Bindemittel hergestellten Proben wurden zur Bestimmung der Biege- und Druckfestigkeit in natürlichem und wassergesättigtem Zustand sowie des Wasserbeständigkeitsfaktors den Vergleichsprüfungen unterworfen. Die Prüfmethodik war der im Beispiel 1 beschriebehen Methodik analog.
Die Ergebnisses der Vergleichsprüfungen sind in Tabelle zusammengefüßt: Bindemittel bekanntes erfindungsgemäßes Lfd.
Nr.
Parameter 1. Biegefestigkeit: - in natürlichem Zustand, in kg/cm2 144 118 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm² 75 100 2. Druckfestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm² 438 385 -in wassergesättigtem Zustand in k/cm2 211 300 3. Wasserbeständigkeitsfak tor: - bei Biegung 0,52 0,85 - bei Druck 0,48 0,78 Der spezifische Energieaufwand zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bindemittels ist um 50% niedriger als der zur Herstellung des bekannten Bindemittels.
Aus dem bekannten Bindemittel und dem Bindemittel, das nach dem in diesem Beispiel beschriebenen Verfahren hergestellt ist, wurden Betonproben in Würfelform mit den Abmessungen von 10 x 10 x 10 cm geformt. Als Füllstoff wurde Quarzschotter verwendet. Die Proben wurden Druckprüfungen unterworfen, dabei wurden Festigkeit in natürlichem und wassergesattigtem Zustand, Wasserbestandigkeitsfaktor, sowie Säurebeständigkeit bestimmt. Die genannten Parameter wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik ermittelt.
in Die Ergebnisse der Prüfungen sind Tabelle zusammengefäßt: Beton auf der Basis bekannten erfindungsgemäßen Lfd.
des Bindemittels Nr.
Parameter 1. Druckfestigkeit: in natürlichem Zustand in kg/cm² 497 645 - in wassergesättigtem Zustand in k/cm2 214 2. Wasserbeständigkeitsfaktor 0,43 0,90 3. Säurebeständigkeit in % 97,9 9d,O BEISPIEL 9.
Das erfindungsgemäße Bindemittel für chemisch beständigen in Weise Beton wird folgender hergestellt.
In Quarzsand, genommen in einer Menge von 0,5 t, wird eine Mischung von 50%-gen wäßrigen Lösungen von Natriumhydroxyd und Kaliumhydroxyd (im Verhältnis 1:1,5) in einer Menge von 50 kg, umgerechnet auf die Trockensubstanz eingeführt. Das Mischen des Quarzsandes mit der Alkalienmischung wird in einem Schaufelmischer durchgeführt. Die erhaltene homogene iv'iischuag wird einem Drehofen zugeführt und auf eine Temperatur von 10000C erhitzt.
beim Erhitzen die Alkalien in Natriumoxid, Kaliumoxid und Wasser zerfallen Das Natriumox d und Kaliumoxid verbinden sich an der Oberfläche der Quarzsandteilchen mit der Kieselerde zu Silikaten. Das Stehenlassen wird bei einer Temperatur von 1000°C im Laufe von 4 h bis zur Struktuumwandlung des quarzes in Kristobalit durchgeführt. Der erhaltene Alkalischi a kleelerdezu (Eristobalit mit 6 Mol.% Natrium- und Kaliumoxyd) wird elit einer Geschwindigkeit der Temperaturabnahme von 2500° C/h abgekühlt. Dafür wird der Zuschlag mit ruft abgeblasen. Nacn dem Abkühlen werden Klümpchen vom mit Natrium- und Kaliumoxid verbundenernKristobalit mit Hilfe eines Hammerbrechers bis zu einer Teilchengröße von G,315 mm zerbestandteil kleinert. Der zweite Bindemittel der Quarzsand-wird in einer Menge von 0,227 t genommen und bis zu einer spezifischen Oberfläche von 3000 cm2/g feingemahlen. Der feingemahlene uarzsand wird mit dem feingemahlenen Kristobalit, der mit atrium- - und Kaliumoxid verbunden ist, gemischt. Die erhaltene Bindemittel hat folgende Zusammensetzung (in Gew.%): Quarzand ................................... 30 kristalline Kieselerdemodifikation (Kristobalit), enthaltend 6 Mol.S Natrium- und Kaliumoxid .................... 70 Aus dem auf diese Weise bereiteten Bindemittel wurden säulenförmige Kontrollproben mit den gleichen Abmessungen so hergestellt, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist.
Auf ahnliche Weise wurdenentsprechende Kontrollproben aus der einem bekannten wasserbeständigsten Bindemittel auf der Basis von alkalischem kieselerdereichen Glas hergestellt. Dieses Bindemittel hatte folgende Zusammensetzung (in Gew.%): feingemahlener Quarzsand ..................................... 60 feingemahlenes kieselerdereiches Glas, enthaltend 8 Mol Natriumoxyd ................. 40.
Die aus dem erfindungsgemäßem und bekannten Bindemittel nergestellten Proben wurden zur Bestimmung der Biege- und Druckfestigkeit in natürlichem und wassergesättigtem Zustand sowie des Wasserbeständigkeitsfaktors Vergleichsprüfungen unterworfen. Die Prüfmethodik war der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik analog.
Die Ergebnisse der Vergleichsprüfungen sind in Tabelle zusammengefaßt: Bindemittel bekanntes erfindungsgemäßes Lfd.
Nr.
Parameter 1. Biegefestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm 144 96 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm² 75 56 2. Druckfestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm² 438 320 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm2 211 186 3. Wasserbeständigkeitsfaktor: - bei Biegung 0,52 0,58 -bei Druck 0,48 0,58 Der spezifisiche Energieaufwand zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bindemittels ist um 15% niedriger als der zur Herstellung des bekannten Bindemittels.
Aus dem bekannten Bindemittel und dem Bindemittel, das nach dem in diesem Beispiel beschriebenen Verfahren hergestellt ist, wurden Betonproben in Würfelform zu lOx 10 x 10 cm geformt.
Als Füllstoff wurde Quarzsand verwendet. Die Proben wurden Druckprüfungeii unterworfen, dabei wunden Festigkeit in natürlichem und wassergesättigtem Zustand, Wasserbeständikeitsfaktor sowie Säurebeständigkeit bestimmt. Die genannten Parameter wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik ermittelt.
Die Ergebnisse der Prüfungen sind in Tabelle zusammengefaßt: Beton auf der Basis des bekannten erfindungsgemäßen Lfd. Bindemittels Nr.
Parameter 1. Druckfestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm² 540 597 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm2 309 484 2. Wasserbestandigkeitsfaktor 0,57 0,81 3. Säurebeständigkeit in % 99,2 99,0 BEISP2L 10.
Das erfindungsgemäße Bindemittel für chemisch beständigein Weise Beton wird folgender hergestellt.
In Quarzsand, genommen in einer Menge von 0,5 t, wird eine Mischng von trockenen Natrium- und Kaliumkarbonaten (im Gesichtsverhältnis von 1:1,5) in einer Menge von 75 kg eingeführt.
Das Mischen des Quarzsandes mit den genannten Karbonaten wird in einem Schaufelmischer durchgeführt. Die erhaltene homogene Mischung wird mit Wasser angefeuchtet einem Drehofen zugeführt und auf eine Temperatur von 1250°C erhitzt.
Beim Erhitzen werden Natrium- und Kaliumkarbonate in Nazersetzt trium- und Kaliumoxid sowie Kohlendioxid. Das Natrium- und Kaliumoxid verbinden sich an der Oberfläche der Quarzsandteilchen mit der Kieselerde zu Silikaten. Das Stehenlassen wird bei einer Temperatur von 1250°C im Laufe von 1 h bis zur Strukturumwandlung des Quarzes in Tridymit durchgeführt. Der erhaltene Alkalischlag kieselerdezu (Tridymit mit 6 Mol.S Natrium- und Kaliumoxid) wird mit einer Geschwindigkeit der Temperaturabnarime von 1000 grd.C/h abgekühlt. Dafür wird der Zuschlag mit Luft abgeblasen. Nach dem Abkühlen werden die Klümpchen vom mit Natriuul- und Kaliumoxid verbundenem Tridymit mit Hilfe eines Hammerbrechers bis zu einer Größe von 1.25 mm zerkleinert.
bestandteil zweite Bindemittel - der Quarzsand-wird in einer Menge von 0,55 t genommen und bis zu einer spezifischen Oberfläche von 4000 cm2/g feingemahlen. Der feingemahlene Quarzsand wird mit dem feingemahlenen Tridymit, der mit Natrium- und Kaliumoxid verbunden ist, gemischt. Das erhaltene Bindemittel hat folgende Zusammensetzung ( Gew.,Ó): Quarzsand ...................................... 50 kristalline Kieselerdemodifikation (Tridymit), enthaltend 6 Mol.% Natrium- und Kaliumoxid ........ 50.
Aus dem auf diese Weise bereiteten Bindemittel wurden säuulenförmige Kontrollproben mit den gleichen Abmessungen eo hergestellt, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist.
h Auf änliche Weise wurden entspechende Kontrollproben aus der einem bekannten wasserbeständigsten Bindemittel auf der Basis von alkalischem kieselerdereichem Glas hergestellt. Diese Bindemittel hatte folgende Zusammensetzung (in Gew.%): feingemahlener Quarzsand ......................... 60 feingemahlenes kieseleredereiches Glas, enthaltend 8 Mol. % Natriumoxid ................. 40.
Die aus dem erfindungsgemäßen und bekannten Bindemittel hergestellten Proben wurden zur Bestimmung der Biege- und Druck festigkeit in natürlichem und wassergesättigtem Zustand sowie des Wasserbeständigkeitsfaktors Vergleichsprüfungen unterworfen. Die Prüfmethodik war der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik analog.
Die Ergebnisse der Vergleichsprüfungen sind in Tabelle zusammengefaßt: Bindemittel bekanntes erfindungsgemäßes Lfd.
Nr.
Parameter 1. Biegefestigkeit: -in natürlichem Zustand in kg/cm² 144 145 in wassergesättigtem Zustand in kg/cm2 75 98 2. Druckfestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm2 in wassergesättigtem Zustand in kg/cm2 211 406 3.Wasserbeständigkeitsfaktor: -bei Biegung 0,52 0,74 - bei Druck 0,48 0 0,70 Der spezifische Energieaufwand zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bindemitteleß ist um 30% niedriger als der zur Herstellung des bekuunten Bindemittels.
Aus dem bekannten Bindemittel und dem Bindemittel, das nach dem in diesem Beispiel bescnriebenen Verfahren hergestellt ist, wurden Betonproben in Würfelform zu 10 x 10 x 10 cm geformt. Als Füllstoff wurden Quarzsand und -schotter verwendet. Die Proben wurden Vruckprüfungen unterworfen, dabei wurden Eestigkeit in natürliciiem und wacsergesattittem Zustand, Wasserbeständigkeitsfaktor sowie Säurebeständigkeit bestimmt. Die genannten Parameter wurden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik ermittelt.
Die Ergebnisse der Prüfungen sind in Tabelle zusammengef aßt: Beton auf der Basis des bekannten erfindungsgemäßen Lfd. Bindemittels Nr.
Parameter 1. Druckfestigkeit: - in natürlichem Zustand in kg/cm² 980 872 - in wassergesättigtem Zustand in kg/cm2 509 680 2. Wasserbeständigkeitsfaktor 0,52 0,78 3- Säurebeständigkeit in % 97,2 97,7 Vorstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es sind auch andere Modifikationen möglich, die über die Grenzen des Wesens und Umfanges der Erfindung, festgelegt durch die Patentansprüche, nicht hinausschen.

Claims

BINDEMITTEL FÜR CHEMISCH BESTANDIGEN BETON UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG PATENTANSPRÜCHE: 1. Bindemittel für chemisch beständigen Beton, enthaltend feingemahlenen Quarzsand mit einer spezifischen Oberfläche von 1000 bis 5000 cm²/g und einen feingemahlenen Alkalikieselerdezudie schlu@ aus einer mindestens mit einem der allgemeine Formel R2O aufweisenden Oxide verbundenen Kieselerdekomponente, wobei R Natrium, Kalium bedeutet, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß als Kieselerdekomponente mindestens eine kristalline ne Kieselerdemodifikation wie Tridymit, Kristobalit verwendet wird und die Menge von an der Teilchenoberflächen vorhandenem Natrium-, Kaliumoxid oder deren Mischung 0,5 bis 6 Mol% beträgt, wobei die genannten Bestandteile in folgendem Verhältnis genommen werden (in Gew.%): feingemahlener Quarzsand .................. von 30 bis 80 kristalline Kieselerdemoidifikation, enthaltend Natrium-, Kaliumoxid oder ihre Mischung ........................ von 20 bis 70 2. Bindemittel nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e Iln n z e i c h n e t, daß die kristalline Kieselerdemodifikation mindestens zu 70 Gew.% aus bis zu einer Größe von 0,315 bis 1,25 mm feingemahlenen Teilchen besteht und den Rest eine staubfeine Fraktion bildet.

3. Bindemittel nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß den Alkalikieselerde zuschlag Tridymit mit einem Gehalt an den gennanten Oxiden von 6 Mol.% enthalt.

4. Bindemittel nach Anspruch 1, d a d u r o h g ek e n nz e i c h n e t, daß der Alkalikieselerdezuschlag Kristobalit mit 6 Mol.% Kaliumoxid enthält.

5. Bindemittel nach Anspruch 1, d a d u r o h g e k e n nz e i o h n e t, daß der Alkalikieselerdezuschlag Kristobalit mit 0,5 Mol.56 Natriumoxid enthält.

Ü. Bindemittel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß unter Verwendung vom Tridymit als kristalliner Kieselerdemodifikation es zu ?0 Gew.% aus der genannten Kieselerdemodifikation und zu 30 Gew.% aus feingemahlenem Quarzstand besteht.

7. Bindemittel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i ¢ h n e t, daß es eine Mischung aus Tridymit und Kristobal it enthält.

8. Bindemittel nach Anspruch 1, d a d u r a h g e k e nnz zu e i c h n e t, daß Tridymit und Kristobalit in der Mischung in eillem Verhältnis von 4:1 genommen sind.

eines 9. Verfahren zur Herstellung Bindemittels naci Anspruch 1, bestehend aus einem Mischen von Quarzsand mit mindestens einer der Verbindungen wie Nat#riumkarbonat, Kaliumkarbonat, Natriumhydroxid, und Kaliumhydroxyd, Erhitzen der erdie haltenden Mischung bis zur Bildung eines allgemeine Formel R20 aufweisenden Oxydes, wobei R - Natrium, Kalium bedeutet, und dessen chemische Bindung an der Oberfläche der Quarzsandteilchen, Stenenlassen für die Bildung des Alkalikieselerdezuschlags Abkühlen mit nachfolgendem Feinmahlen der Mischung, Feinmahlen des Quarzsandes bis zu einer spezifischen Oberfläche von 1000 bis @@00 cm²/g sowie nachfolgendem Mischen des feingemahlenen schlags Alkalikieselerdezu mit dem feingemahlenen Quarzsand, d ad u r c h g e k e n n z e i ¢ h n e t, daß mindestens eine der Verbindungen wie Natriumkarbonat, Kaliumkarbonat, Natriumhidroxid, Kaliumhydroxid oder deren Mischungen in einer Menge von 0,7 bis 15 Gew.% in den Quarzsand eingeführt wird und diese Mischung auf eine Temperatur von 1000 bis 1500°C erhitzt und bei dieser Temperatur bis zur Bildung mindestens einer kristallinen Lieselerdemodifikation wie Kristobalit und Tridymit stehengelassen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e X e n nz e i c n n e t, daß die mit dem Oxid gebundene kristalline Kieselerdemodifikation mit einer Geschwindigkeit von mindestens 800° C/h abgekühlt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß Natriumhydroxid in einer Menge von 0,7 Gew.% in den Quarzsand eingeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r ch g e k e n nz e i e h n e t, daß Kaliumkarbonat in einer Menge von 15 Gew.% dem Quarzsand zugeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n z e i c h n e t, daß beim Erhitzen der M Mischung aus Quarzsand und einer der Verbindungen wie Natriumkarbonat, Kaliumkarbonat, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder deren Mischungen bis zu verlaufe einer Temperatur von 1200°C das Stehenlassen im von 0,5 h bis zu einer Strukturumwandlung des Quarze in Kristobalit durch geführt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r o h g e zu k e n nz e i c h n e t, daB beim Erhitzen der Mischung von Quarzsand mit einer der Verbindungen wie Natriumkarbonat, Kaliumkarbonat, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder deren Mischungen auf eine Verlaufe Temperatur von 1200 bis 1400°C das Stehenlassen im voll 0,5 bis 1 h bis zu einer Strukturumwandlung des Quarzes ill Tridymit durchgeführt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß beim Erhitzen der Mischung aus Quarzsand und einer der Verbindungen wie Natriumkarbonat, Kaliumkarbonat, Natriumhydroxid, Kalliumhydroxid oder deren Mischungen auf eine Verlaufe Temperatur von 1550°C das Stehenlassen im ) von 10 min durchgeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n riz e i c h n e t, daß bei Verwendung von Verbindungen diene wie Natrium- und Kaliumcarbonat und -hydroxid vor dem Mischen uiit dem quarzsand i ri Wasser zuvor aufgelöst worden.

17. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n-<,> z e i c h n e t, daß nach dem Mischen des Quarzsandes/mindestens<mit>einem trockenen Natriumkarbonat, Kaliumkarbonat oder ihrer Mischung das erhaltene Gemisch vor dem Erhitzen augefeuchtet wird.