Verfahren zur Herstellung von hydraulischem Zement. Gegenstand vorliegender Erfindung ist. ein Verfahren zur Herstellung von hydrau lischem Zement, durch das mit geringen Ko sten ein Zement von geringem spezifischem Gewicht hergestellt werden kann.
Bei den bisher bekannten Verfahren war zur Erzeugung der gewöhnlichen Portland- zementklinker eine hohe Temperatur nötig. Nach dem vorliegenden Verfahren wird aber bei viel niedrigeren Temperaturen gearbeitet, wodurch eine grosse Ersparnis ermöglicht wird. Weiter ist das erhaltene Produkt Was ser- und luftdicht, widerstandsfähig gegen Seewasser, Säure und andere Flüssigkeiten, sowie Rauch und Gase. Es ist auch elasti scher und plastischer und kann deshalb leich ter gegossen werden, wenn es in bestimmter Konstruktion verwendet wird.
Die geringe Widerstandsfähigkeit des Portlandzementes gegen chemische Einflüsse ist im wesentlichen auf der Anwesenheit von verhältnismässig grossen Mengen freien Kalks begründet, der nur durch eine chemische Ver- einigung mit andern geeigneten Stoffen ge bunden werden kann.
Es wurde nun gefunden, dass am wir kungsvollsten und billigsten für diesen Zweck bei der Herstellung von Zementen Kiesel säure (Sioz) verwendet werden kann. Diese häufig vorhandene Säure kommt indessen im allgemeinen in einem inaktiven Zustande vor. der ihre chemische Vereinigung mit Kalk nicht in genügendem Masse zulässt, es sei denn, dass die Kieselsäure in gewisser Weise behandelt wird, und diese Art der Behand lung ist einer der Gegenstände vorliegender Erfindung. Bei diesem neuen Zement wer den dieselben Stoffe verwendet wie bei den bisherigen Herstellungsverfahren von Port landzement, das heisst Kalk.
Ton oder Ton- scbiefer. Diese Stoffe werden so behandelt, dass eine genügende Menge ihrer Kieselsäure (SiO') in einen chemisch aktiven Zustand umgewandelt wird, um eine chemische Ver einigung mit dem ungebundenen Kalk zu er möglichen. Die oben erwähnten Stoffe, Kalk. Ton oder Tonschiefer werden getrennt er- hitzt, und zwar in erheblich geringerem Masse (600 bis 12.00 C) als dies bei der Her stellung von Portlandzementklinkern ge schah, die eine hohe Schmelzhitze erfordern.
Es empfiehlt sich, den Ton auf. zirka<B>800'</B> C zu brennen, den Kalk dagegen bis zur voll ständigen Austreibung der Kohlensäure. Die getrennte Erhitzung dieser Rohmaterialien erfolgt zu dem Zweck, die höchste Reak tionsfähigkeit dieser Stoffe zu erzielen. Hier auf werden die Stoffe vermischt, und zwar zweckmässig in einem solchen Mengenverhält nis, dass möglichst aller Kalk durch die Kie selsäure gebunden wird, was man durch Analyse der Ausgangsstoffe kontrollieren kann und vermahlen.
Die Vermahlung wird zweckmässig so weit getrieben, dass auf dem 50 Maschensieb ein Rückstand von 0%, auf dem 100 Maschensieb<B>50%</B> hinterbleibt. Der Feinheitsgrad ändert sich je nach der Zu sammensetzung und Reaktionsfähigkeit der Ausgangskomponenten.
Die chemische Vereinigung der Aus gangskomponenten erfolgt vorteilhaft durch Zugabe einer berechneten Menge Wasser oder Wasserdampf zum vermahlenen Gemisch, wobei man für eine gute Durchmischung, zum Beispiel durch Rühren, Sorge trägt. Die Menge des Wassers oder Dampfes hängt ab von den unmittelbaren Bedingungen und der Zusammensetzung der Rohmaterialien. Die innige Mischung unter der Wirkung. des Wassers oder Dampfes, unterstützt durch die resultierende Hitze, hat die Wirkung, eine.
grosse Menge chemisch aktiver Kieselsäure (Si02) freizumachen, die zur chemischen Ver einigung mit dem ungebundenen Kalk fähi-ist. Das erhaltene Produkt hat alle Eigen schaften von Portlandzement und kann unab hängig in Konstruktionen jeder Art in Ver bindung mit Sand oder andern Materialien verwendet werden.
Nach dem Erhärten wird die oben er wähnte Verbindung von chemisch aktiver Kieselsäure und ungebundenem Kalk in ein unlösliches Doppelsalz, Bi-Calciumsilikat (Ca0Si0=) umgewandelt. Es wurde weiter gefunden, dass freier Kalk in sehr geringen Mengen vorhanden ist und eventuell vollkom men gebunden und durch dieses Doppelsalz ersetzt sein kann.
Das Produkt kann auch vorteilhaft mit. Portlandzementklinkern verbunden und zu sammen zermahlen werden. Der erhaltene Zement besitzt alle Eigenschaften des Port landzementes und hat dabei die Eigenschaf ten der Widerstandsfähigkeit gegen Seewas ser, Säure und andere Flüssigkeiten, sowie Rauch, Wasser und Luftdichtheit, Elastizi tät und Plastizität.
Process for the production of hydraulic cement. The present invention is. a process for the production of hydraulic cement by means of which a cement of low specific weight can be produced at low cost.
In the processes known up to now, a high temperature was necessary to produce the usual Portland cement clinker. According to the present process, however, work is carried out at much lower temperatures, which enables great savings. Furthermore, the product obtained is water and airtight, resistant to sea water, acids and other liquids, as well as smoke and gases. It is also more elastic and plastic and can therefore be poured more easily when used in a specific construction.
The low resistance of Portland cement to chemical influences is essentially due to the presence of relatively large amounts of free lime, which can only be bound by chemical combination with other suitable substances.
It has now been found that silicic acid (Sioz) can be used most effectively and cheapest for this purpose in the manufacture of cements. This acid, which is frequently present, is, however, generally in an inactive state. which does not sufficiently permit its chemical association with lime unless the silica is treated in some way, and this type of treatment is one of the objects of the present invention. This new cement uses the same materials as in the previous manufacturing processes for Portland cement, i.e. lime.
Clay or clay slate. These substances are treated in such a way that a sufficient amount of their silica (SiO ') is converted into a chemically active state to enable a chemical combination with the unbound lime. The substances mentioned above, lime. Clay or slate are heated separately, and to a much lesser extent (600 to 12.00 C) than was done in the manufacture of Portland cement clinkers, which require a high degree of melting heat.
It is best to keep the tone up. To burn about <B> 800 '</B> C, the lime, on the other hand, until the carbon dioxide is completely expelled. The separate heating of these raw materials is carried out for the purpose of achieving the highest reactivity of these substances. Here, the substances are mixed, and it is practical in such a proportion that as much lime as possible is bound by the silica, which can be checked by analyzing the starting materials and then ground.
The grinding is expediently carried out so far that a residue of 0% remains on the 50 mesh screen and <B> 50% </B> on the 100 mesh screen. The degree of fineness changes depending on the composition and reactivity of the starting components.
The chemical combination of the starting components is advantageously carried out by adding a calculated amount of water or steam to the ground mixture, ensuring thorough mixing, for example by stirring. The amount of water or steam depends on the immediate conditions and the composition of the raw materials. The intimate mixture under the effect. of the water or steam, assisted by the resulting heat, has the effect of being a.
To release large amounts of chemically active silica (Si02), which is capable of chemical combination with the unbound lime. The product obtained has all the properties of Portland cement and can be used in any type of construction in conjunction with sand or other materials.
After hardening, the above-mentioned compound of chemically active silica and unbound lime is converted into an insoluble double salt, bi-calcium silicate (Ca0Si0 =). It was also found that free lime is present in very small quantities and may possibly be completely bound and replaced by this double salt.
The product can also be beneficial with. Portland cement clinkers are connected and ground together. The cement obtained has all the properties of port land cement and has the properties of resistance to seawater, acid and other liquids, as well as smoke, water and airtightness, elasticity and plasticity.