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ist die Verbesserung der Festigkeitseigenschaften der Endprodukte bei gleichzeitiger Einsparung teurer Einsatzstoffe. Diesen Vorteilen stehen Nachteile in der Homogenität bei direkter Verwendung granulierter Hochofenschlacke gegenüber, wodurch eine Qualitätssteuerung nur bedingt erfolgen kann.
In der AT-PS 358458 wird ein Verfahren zur Herstellung von Zuschlägen beschrieben, bei dem Hochofensand, insbesondere Hüttenbimssand in einer Korngrösse bis 4 mm mit blähfähigen Bestandteilen wie Ton oder Lehm beigemischt wird und wobei der Ton - oder Lehmanteil 20-70% ausmacht. Schliesslich wird das Gemisch in bekannter Weise pelletiert und gebrannt.
Die DE-OS 3932908 beschreibt eine Zement-Matrix speziell für glasfaserverstärkten Zement oder Beton. Die Zusätze, - in fester oder flüssiger Form-, binden die sich beim Hydratationsvorgang bildenden Calciumhydroxide, die Matrix selbst besteht aus einem Standard- oder
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Erfindungsgemässund/oder Puzzolanerde sowie Hochofenschlacke und/oder Flugasche.
Den Einsatz von Hochofenschlacke zur Herstellung von schwer entflammbarem Leichtbeton erläutert die DE-OS 3704014. Die Hochofenschlacke wird in einer Korngrösse von 5 bis 10 mm verwendet.
Neben der Hochofenschlacke kommt noch Gasbetonbruch, Portlandzement, Sand, Natriumsilikat und Wasser zum Einsatz.
Die DE-OS 3915373 zeigt einen Baustoff für Verkehrsflächen und Gründungen unter Verwendung von Konverterstahlschlacke sowie definierte feingranulierte Anfallstoffe aus Stahl- und Kraftwerken. Die DE-OS 3720286 beschreibt Leichtbetone bei welchen wiederum Leichtbetone wie Polystyrolschaumbetone u. ä. vergleichsweise als Zementleim wie beim Schwerbeton eingesetzt werden. Anstelle von Kieszusätzen wie beim Normalbeton werden Leichtstoffe wie Bimsstein,
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Hüttenbims, Blähton, Hochofenschlacke, sonstige Schlacken und dergleichen zugemischt.
Für die Herstellung von Baustoffen mit geringer Wärmeleitfähigkeit ist nach dem Stand der Technik der Einsatz eines Leichtbetons vorgesehen. Leichtbeton hat aber aufgrund der Art seiner Zuschlagstoffkomponenten einen Festigkeitsabfall gegenüber Normalbeton, sodass die Einsatzmöglichkeiten stark eingeschränkt sind.
Die überraschende Lösung des angeführten Problems gelingt erfindungsgemäss dadurch, dass ein Normalbeton mit den wärmetechnischen Eigenschaften eines Leichtbetons hergestellt werden kann. Dieser Normalbeton erhält als Zuschlagstoffkomponente einen Keramiksand, welcher unter besonderen kontrollierten Bedingungen aus Gesteinsschmelzen wie z. B. : aus Hochofenschlacke hergestellt wird. Dieser Keramiksand ist überwiegend glasig und hat dementsprechend eine niedrige Wärmeleitfähigkeit.
In der nachfolgenden Tabelle 1 werden Vergleichswerte für Wärmeleitfähigkeiten verschiedener Stoffe angeführt.
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<tb>
<tb> : <SEP> Wärmeleitfähigkeiten <SEP> vonStoff <SEP> Rohdichte[g/cm3] <SEP> Wärmeleitzahl <SEP> [W/mK] <SEP>
<tb> Aluminium <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 201
<tb> Quarzit <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 6, <SEP> 05 <SEP>
<tb> Kalkstein <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 3, <SEP> 26 <SEP>
<tb> Glas <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP>
<tb> (entspricht <SEP> dem"Keramiksand")
<tb>
Hinsichtlich der Nachteile der glasigen Phasenkonsistenz, wie muscheliger Bruch-und Spiessigkeit, was für die Verwendung als
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eine gezielte Reibmahlung der granulierten Gesteinsschmelze vorgenommen.
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und Sichtung unterzogen werden, wobei vorteilhaft das Feinstkorn kleiner 0.
06mm aufgrund hervorragender Eigenschaften als Mikrofüller bei hydraulischen Abbindeprozessen im Produkt verbleiben soll.
Nachfolgendes Ausführungsbeispiel soll den Erfindungsgedanken erläutern, wobei der Einsatz der erfindungsgemässen Zuschlagstoffkomponente auch als getrocknete, fraktionierte Beimengung zu Bindemittelmatrizes für qualitativ hochwertige Anforderungen darüber hinaus möglich wird.
Beispiel Eine schmelzflüssige Hochofenschlacke mit einer Temperatur von 1485 +/- 20. C und einer spezifischen Menge von 1, 4 +/-0, 2 t/min wird durch Einbringen in einem vorgelegten Wasserstrom von 30 +/- 2 m3/ min und einer Temperatur von etwa 18 *C derart abgekühlt, dass ein vorwiegend glasiges Granulat entsteht. Nach einer mechanischen Entwässerung wird das Granulat bis zu einer Gleichgewichtsfeuchte von etwa 5 % gebracht. Dieses so vorbehandelte Produkt wird einer Reibmahlung z.
B. in einer Zentrahammermühle unterworfen, wobei die Einstellungsparameter so gewählt werden, dass ein Kornband von 0 bis 2 mm mit vorgegebenen Massenverteilungen erreicht wird (Tabelle 2) Tabelle 2 : Massenverteilung Granulat nach Reibmahlung
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<tb>
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> mm <SEP> 22 <SEP> %
<tb> 0, <SEP> 25-0, <SEP> 5 <SEP> mm <SEP> 30 <SEP> %
<tb> 0, <SEP> 5-0, <SEP> 7 <SEP> mm <SEP> 28 <SEP> %
<tb> 0, <SEP> 7-2 <SEP> mm <SEP> 20 <SEP> %
<tb>
Dieses derart hergestellte Mahlprodukt wird vorteilhaft in einer Mörtelmischung eingesetzt.
Die Tabelle 3 zeigt das Rezepturbeispiel für Vergleichsuntersuchungen nach Zementprüfungsnorm ÖNORM B3310 mit einem Portlandzement PZ 375 und einem W/Z-Wert von 0, 6 zur Anfertigung von Normenprismen der Abmessungen 4x4x16cm. Wegen der unterschiedlichen Rohdichte der Zuschlagstoffe wurde die Einwaage nach Volumsanteilen, bezogen auf die Normensandmischung, bemessen.
Die Kornverteilung der Zuschlagstoffkomponenten wurde einheitlich in Massen-% hergestellt :
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Tabelle 3 : Rezepturbeispiel
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<tb>
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 0,063 <SEP> mm <SEP> ... <SEP> 4,9 <SEP> -%
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 0,09 <SEP> mm <SEP> ... <SEP> 8,7 <SEP> -%
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 0,125 <SEP> mm <SEP> .. <SEP> 12,6 <SEP> -%
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 0. <SEP> 25 <SEP> mm <SEP> ..30,6 <SEP> -%
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 0,5 <SEP> mm <SEP> .. <SEP> 33,0 <SEP> -%
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 1. <SEP> 4 <SEP> mm <SEP> .100,0 <SEP> -%
<tb>
DieKennwertedesausgehärtetenBetonsteineshinsichtlichFestigkeiten und Wärmeleitfähigkeit liegen im Vergleich wie folgt (Tabelle 4) : Tabelle 4 :
28-Tage Prüfkörperergebnisse mit verschiedenen Zuschlagstoffen
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<tb>
<tb> Bezeichnung <SEP> Quarzsand <SEP> Liaporsand <SEP> Lecasand <SEP> "Keramiksand"
<tb> Rohdichte
<tb> [g/ <SEP> cm3) <SEP> 2,22 <SEP> 1,23 <SEP> 1,38 <SEP> 2,23
<tb> Biegezugfestigkeit
<tb> [N/mm=] <SEP> 7, <SEP> 20 <SEP> 1, <SEP> 90 <SEP> 2, <SEP> 05 <SEP> 8, <SEP> 40 <SEP>
<tb> Druckfestigkeit
<tb> [N/imr] <SEP> 45, <SEP> 4 <SEP> 15, <SEP> 6 <SEP> 17, <SEP> 6 <SEP> 50, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Wärmeleitzahl
<tb> [W/m'K] <SEP> 1, <SEP> 78 <SEP> 0, <SEP> 46 <SEP> 0, <SEP> 34 <SEP> 0, <SEP> 67 <SEP>
<tb>
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is the improvement of the strength properties of the end products while saving expensive input materials. These advantages are offset by disadvantages in the homogeneity when using granulated blast furnace slag directly, which means that quality control can only be carried out to a limited extent.
AT-PS 358458 describes a process for the production of aggregates in which blast furnace sand, in particular metallurgical pumice sand with a grain size of up to 4 mm, is admixed with expandable constituents such as clay or loam and the clay or loam fraction makes up 20-70%. Finally, the mixture is pelletized and burned in a known manner.
DE-OS 3932908 describes a cement matrix especially for glass fiber reinforced cement or concrete. The additives, in solid or liquid form, bind the calcium hydroxides that form during the hydration process, the matrix itself consists of a standard or
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According to the invention and / or pozzolana as well as blast furnace slag and / or fly ash.
DE-OS 3704014 explains the use of blast furnace slag for the production of flame-retardant lightweight concrete. The blast furnace slag is used in a grain size of 5 to 10 mm.
In addition to the blast furnace slag, gas concrete quarry, Portland cement, sand, sodium silicate and water are also used.
DE-OS 3915373 shows a building material for traffic areas and foundations using converter steel slag as well as finely granulated waste materials from steel and power plants. DE-OS 3720286 describes lightweight concrete in which lightweight concrete such as polystyrene foam concrete u. Ä. are used comparatively as cement paste as for heavy concrete. Instead of gravel additives like normal concrete, light materials like pumice,
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Pumice, expanded clay, blast furnace slag, other slags and the like are added.
According to the prior art, the use of a lightweight concrete is provided for the production of building materials with low thermal conductivity. However, due to the nature of its aggregate components, lightweight concrete has a drop in strength compared to normal concrete, so that the possible uses are severely limited.
According to the invention, the surprising solution to the stated problem is achieved in that normal concrete can be produced with the thermal properties of a lightweight concrete. This normal concrete contains a ceramic sand as aggregate component, which, under special controlled conditions, from rock melts such as B.: is made from blast furnace slag. This ceramic sand is mostly glassy and accordingly has a low thermal conductivity.
Table 1 below shows comparative values for the thermal conductivities of different substances.
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<tb>
<tb>: <SEP> thermal conductivity <SEP> vonStoff <SEP> bulk density [g / cm3] <SEP> thermal conductivity <SEP> [W / mK] <SEP>
<tb> aluminum <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 201
<tb> Quartzite <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 6, <SEP> 05 <SEP>
<tb> Limestone <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 3, <SEP> 26 <SEP>
<tb> Glass <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP>
<tb> (corresponds to <SEP> the "ceramic sand")
<tb>
With regard to the disadvantages of the glassy phase consistency, such as mussel breakage and spikiness, what for use as
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a targeted grinding of the granulated rock melt is carried out.
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and sifting, the fine grain being less than 0.
06mm should remain in the product due to its excellent properties as a micro filler in hydraulic setting processes.
The following exemplary embodiment is intended to explain the idea of the invention, the use of the aggregate component according to the invention also being possible as a dried, fractional addition to binder matrices for high-quality requirements.
Example A molten blast furnace slag with a temperature of 1485 +/- 20. C and a specific amount of 1.4 +/- 0.2 t / min is made by placing it in a water flow of 30 +/- 2 m3 / min and a Temperature of about 18 * C cooled so that a predominantly glassy granules are formed. After mechanical dewatering, the granules are brought to an equilibrium moisture content of about 5%. This product pretreated in this way is subjected to attrition z.
B. in a center hammer mill, the setting parameters being chosen so that a grain size of 0 to 2 mm with predetermined mass distributions is achieved (Table 2) Table 2: Mass distribution of granules after attrition
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<tb>
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> mm <SEP> 22 <SEP>%
<tb> 0, <SEP> 25-0, <SEP> 5 <SEP> mm <SEP> 30 <SEP>%
<tb> 0, <SEP> 5-0, <SEP> 7 <SEP> mm <SEP> 28 <SEP>%
<tb> 0, <SEP> 7-2 <SEP> mm <SEP> 20 <SEP>%
<tb>
This ground product produced in this way is advantageously used in a mortar mixture.
Table 3 shows the recipe example for comparative examinations according to the ÖNORM B3310 cement test standard with a Portland cement PZ 375 and a W / Z value of 0.6 for the preparation of standard prisms with the dimensions 4x4x16cm. Due to the different bulk density of the aggregates, the weight was measured according to volume proportions, based on the standard sand mixture.
The grain distribution of the aggregate components was produced uniformly in mass%:
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Table 3: Recipe example
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<tb>
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 0.063 <SEP> mm <SEP> ... <SEP> 4.9 <SEP> -%
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 0.09 <SEP> mm <SEP> ... <SEP> 8.7 <SEP> -%
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 0.125 <SEP> mm <SEP> .. <SEP> 12.6 <SEP> -%
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 0. <SEP> 25 <SEP> mm <SEP> ..30.6 <SEP> -%
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 0.5 <SEP> mm <SEP> .. <SEP> 33.0 <SEP> -%
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 1. <SEP> 4 <SEP> mm <SEP> .100.0 <SEP> -%
<tb>
The characteristics of the hardened concrete blocks with regard to strength and thermal conductivity are compared as follows (Table 4): Table 4:
28-day test specimen results with various additives
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<tb>
<tb> Description <SEP> quartz sand <SEP> Liapor sand <SEP> Lecasand <SEP> "ceramic sand"
<tb> bulk density
<tb> [g / <SEP> cm3) <SEP> 2.22 <SEP> 1.23 <SEP> 1.38 <SEP> 2.23
<tb> bending tensile strength
<tb> [N / mm =] <SEP> 7, <SEP> 20 <SEP> 1, <SEP> 90 <SEP> 2, <SEP> 05 <SEP> 8, <SEP> 40 <SEP>
<tb> compressive strength
<tb> [N / imr] <SEP> 45, <SEP> 4 <SEP> 15, <SEP> 6 <SEP> 17, <SEP> 6 <SEP> 50, <SEP> 7 <SEP>
<tb> thermal conductivity
<tb> [F / m'K] <SEP> 1, <SEP> 78 <SEP> 0, <SEP> 46 <SEP> 0, <SEP> 34 <SEP> 0, <SEP> 67 <SEP>
<tb>