Volltext Seite (XML)
818 Stahl und Eisen. Hochofenschlacke und Zement im Lichte der Zulkowskischen Theorie. 24. Jahrg. Nr. 14 Granuliert man eine solche Schlacke durch Einleiten in einen Strom kalten Wassers, so bleibt das Dikalziummetasilikat in seiner Kon stitution erhalten. Es wird verhindert, daß es in das Orthosilikat übergeht und so seine hydrau lischen Eigenschaften einbüßt. Da es bei hoch basischen Schlacken mehr als die Hälfte der ganzen Schlacke ausmacht, so ist dieser Vorgang von der größten Wichtigkeit. Läßt man dagegen die Schlacke langsam an der Luft abkühlen, so geht das Kalziummetasilikat in das Orthosilikat über, und auf diese Weise erklärt sich der Ver lust der hydraulischen Eigenschaften. Das Kalzium orthosilikat besitzt außerdem die Eigenschaft, leicht in den kristallinischen Zustand über zugehen und so ein Zerfallen der Schlacke herbei zuführen. Dieselbe Berechnung können wir für die aus der Schlacke hergestellten Zemente, nämlich den Schlackenzement, den Portlandzement und den Eisen-Portlandzement, durchführen. Mischt man 100 Teile der oben angegebenen Schlacke mit 30 Teilen trocken gelöschtem Kalk, so er hält man einen Schlackenzement von folgender Zusammensetzung: 26,360/0 Ah O 3 .2 CaO 38,60,, SiO.2Ca0 5,28 „ SiO.Ca0 1,70 „ KNaSiOä 1,44 „ CaSO 2,77 „ CaS 23,08 „ Ca(OH): Genau dieselben Vorgänge wie im Hochofen spielen sich auch im Zementbrennofen ab, denn dieselben Stoffe kommen miteinander in Berüh rung, und zwar ebenfalls bei hoher Temperatur. Allerdings ist beim Brennen von Zement ein Überschuß von Kalk zugegen, aber Zulkowski hat durch seine Schmelzversuche nachgewiesen, daß auch unter diesen Bedingungen dieselben Verbindungen entstehen. Es scheint sogar, als ob die Hydraulite bei Gegenwart von viel Kalk leichter entständen als unter anderen Umständen. Nur liegt die Gefahr vor, daß bei zu hoher Temperatur Kalziumorthosilikat entsteht; aus diesem Vorgang erklären sich die geringen hydraulischen Eigenschaften des geschmolzenen Klinkers. Berechnen wir für einen Portlandzement . ebenfalls die Menge der Hydraulite, so ergibt sich folgendes: 0/o Mol.-Gew. Moleküle SiOs . . . 19,98 : 60,4 = 0,3311 „ 0 Al Os . . 12,16 : 102,2 = 0,119/ SOs . . . 4,38 : 80 = 0,055 0,055 CaO . . . 60,28 : 56 = 1,0761 1 137 MgO . . . 2,47 : 40,4 = 0,061 j-110 K 2 O . . . 0,56 : 94,3 = 0,00610010 Na:0. . . 0,79 : 62 = 0,013/ ’ Für die 0,019 Moleküle Alkali sind 0,019 Moleküle Kieselsäure, für die 0,055 Moleküle SOs sind 0,055 Moleküle CaO in Rechnung zu setzen. Für die Bildung der Hydraulite bleiben also: 0,450—0,019 = 0,431 Moleküle Säuren und 1,137—0,055 = 1,082 „ Basen. 1 082 Der Sättigungsgrad des Zementes ist also 0431 =2,51. Molekulare Zusammensetzung und Wasser bedarf des Zementes stellen sich wie folgt: Moleküle Mol. Wasner 0,119 AI2O3.2CaO gebrauchen 4X0,119 = 0,476 0,312 SiO2 .2 CaO „ 1X0,312 = 0,312 0,220 CaO „ IX 0,220 = 0,220 0,055 CaSOr „ 1 X 0,055 = 0,055 0,019 KNaSiOs „ =0,000 1,063 Die Zusammensetzung des Zementes in Pro zenten ist demnach folgende: 0,119.214,2 = 25,49 % Al203.2Ca0 0,312 . 172,4 = 53,79 „ SiOz .2CaO 0,220. 56 = 12,32 „ CaO 0,055.136 = 7,48 „ CaSO. 0,019.138,7 = 2,64 „ KNaSiOa. 100 Gewichtsteile dieses Zementes erfordern । nach Obigem 1,063 Moleküle = 19,13 Gewichts teile Wasser. Das Gewicht des erhärteten Zementes beträgt also 119,13 Gewichtsteile und 1913 seinWassergehaltergibtsichzu 119. 13= 16,06°/0. In einer Probe des erhärteten Zementes fand ich nach dreimonatiger Wasserlagerung 16,48 °0 Wasser. Der Fehler ist in Anbetracht der Un genauigkeiten, mit denen derartige Rechnungen und Analysen behaftet sind, nicht zu groß. Nach der oben angeführten Rechnung enthält j der Portlandzement etwa 12 °/o freien Kalk; diese Annahme erscheint auf den ersten Blick sehr gewagt. Über die Existenz des freien Kalkes im Zement sind die Ansichten der Zement- Spezialisten denn auch sehr verschieden. Man findet oft den Einwand, freier Kalk müsse un bedingt Treiberscheinungen hervorrufen, da er ja beim Löschen eine starke Volumenvermehrung erfährt. Aber die Erhärtung beruht ja, wie wir gesehen haben, allein auf einer Volumenver mehrung der Teilchen; in dieser Hinsicht ist demnach gegen die Anwesenheit von freiem Kalk im Zement nichts einzuwenden. Um die Richtig keit dieser Anschauung zu prüfen, habe ich | folgenden Versuch ausgeführt: 10 °/o reiner ge- | brannter Kalk wurden einer hochbasischen granu lierten Schlacke beigemengt. Bei sehr feiner Mahlung und inniger Durchmischung von Schlacke und Kalk in der Versuchskugelmühle zeigten die hergestellten Kuchen keine Spur von Treib- | rissen; auch die Darrprobe und die Kochprobe wurden einwandsfrei bestanden. Mischte man dagegen Schlacke und Kalk in einer Schüssel nur oberflächlich zusammen, so wurden alle diese i Proben nicht bestanden, ebenso bei zu grober ! Mahlung des Kalkes. Aus diesen Versuchen er ¬ hellt auch die Notwendigkeit einer äußerst sorg-