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Granulated blastfurnace slag: reaction potential and production of optimized cements. Part 2
Hüttensand, ein Nebenprodukt der Roheisenherstellung, ist weltweit von zunehmender Bedeutung für die Herstellung von Zement. In Deutschland werden hüttensandhaltige Zemente bereits seit Ende des 19. Jahrhunderts produziert. 2006 betrug in Deutschland der Marktanteil von Portlandhütten- und Hochofenzementen 37,0 % und hat damit erstmals den Anteil des Portlandzements nahezu erreicht (41,7 %). Im ersten Abschnitt gibt der Beitrag einen Überblick über die Entstehung des Hüttensands, seine Struktur, das latent-hydraulische Verhalten und die Reaktionskinetik sowie über die charakteristische Gefügeausbildung im Zementstein. Schnelles Abkühlen der Schlacke erzeugt das körnige Hüttensandglas; die ''eingefrorene'' Kristallisationsenergie kann als die Triebfeder für die Hüttensandreaktivität bezeichnet werden. Die Reaktionsprodukte unterscheiden sich nicht grundsätzlich von denen des Portlandzements. Jedoch führen spezifische Besonderheiten zu vorteilhaften Eigenschaften. Im zweiten Abschnitt wird das Reaktionspotenzial des Hüttensandes, das er beim Verlassen des Hüttenwerkes aufweist, diskutiert. Dieses hängt von vielen Parametern ab, die sich wechselseitig beeinflussen und nur begrenzt variiert werden können. Die Bandbreite europäischer Hüttensande und die Möglichkeiten, ihre Leistungsfähigkeit zu beurteilen, werden vorgestellt. Einzelne Kennwerte eignen sich zwar gut zur Qualitätskontrolle einzelner Hüttensande, aber nicht zur abschließenden Beurteilung aller Hüttensande. Der dritte Teil des Beitrags widmet sich der optimalen Ausnutzung des Hüttensandpotenzials im Zementwerk. Bei konstanter Korngrößenverteilung nimmt weniger die Art des Mahlsystems Einfluss als vielmehr die gemeinsame bzw. getrennte Mahlung und die Art der Mühlenatmosphäre. Hinsichtlich des optimalen Klinkers spielen C3S- und Alkaligehalte eine Rolle. Gleiches gilt für die Zugabe von Stäuben, die Sulfatdosierung und die Sulfatträgervariation. Kombiniert man diese verschiedenen Möglichkeiten, um das vorhandene Reaktionspotenzial des Hüttensands auszunutzen, können technisch optimierte Zemente für alle Anwendungsbereiche zur Verfügung gestellt werden.
Granulated blastfurnace slag, a by-product of pig iron production, is becoming increasingly important worldwide for the production of cement. Cements containing granulated blastfurnace slag have been produced in Germany since the end of the 19th century. Portland slag cements and blastfurnace cements accounted for 37.0 % of the market in Germany in 2006 and for the first time nearly reached the same level as Portland cement (41.7 %). The first part of this article reviews the generation of granulated blastfurnace slag, its structure, latent-hydraulic behaviour and reaction kinetics as well as the formation of the characteristic microstructure in the hardened cement paste. The granular blastfurnace slag glass is generated by rapid cooling of slag; the ''frozen'' crystallization energy can be considered as the driving force behind the reactivity of the granulated blastfurnace slag. The reaction products do not differ fundamentally from those of Portland cement. However, some specific features do result in advantageous properties. The reaction potential of granulated blastfurnace slag when it leaves the steel works is discussed in the second part. This depends on many parameters that interact with one another and can only be varied to a limited extent. The range of available European granulated blastfurnace slags is explained and different ways of assessing their capabilities are discussed. Individual parameters may in fact be suitable for quality control of individual granulated blastfurnace slags but not for definitive assessment of all granulated blastfurnace slags. The third part of the article deals with optimum utilization of the potential of the granulated blastfurnace slag in a cement works. Where there is a constant particle size distribution the nature of the grinding system has less influence than the nature of the mill atmosphere or whether intergrinding or separate grinding is used. The levels of C3S and alkalis play a part in producing the optimum clinker. The same applies to the addition of dust, the sulfate addition level and the variation of the sulfate agent. When these different possible ways of utilizing the existing reaction potential of granulated blastfurnace slag are combined it is possible to provide technically optimized cements for all applications.
Granulated blastfurnace slag: reaction potential and production of optimized cements. Part 2
Hüttensand, ein Nebenprodukt der Roheisenherstellung, ist weltweit von zunehmender Bedeutung für die Herstellung von Zement. In Deutschland werden hüttensandhaltige Zemente bereits seit Ende des 19. Jahrhunderts produziert. 2006 betrug in Deutschland der Marktanteil von Portlandhütten- und Hochofenzementen 37,0 % und hat damit erstmals den Anteil des Portlandzements nahezu erreicht (41,7 %). Im ersten Abschnitt gibt der Beitrag einen Überblick über die Entstehung des Hüttensands, seine Struktur, das latent-hydraulische Verhalten und die Reaktionskinetik sowie über die charakteristische Gefügeausbildung im Zementstein. Schnelles Abkühlen der Schlacke erzeugt das körnige Hüttensandglas; die ''eingefrorene'' Kristallisationsenergie kann als die Triebfeder für die Hüttensandreaktivität bezeichnet werden. Die Reaktionsprodukte unterscheiden sich nicht grundsätzlich von denen des Portlandzements. Jedoch führen spezifische Besonderheiten zu vorteilhaften Eigenschaften. Im zweiten Abschnitt wird das Reaktionspotenzial des Hüttensandes, das er beim Verlassen des Hüttenwerkes aufweist, diskutiert. Dieses hängt von vielen Parametern ab, die sich wechselseitig beeinflussen und nur begrenzt variiert werden können. Die Bandbreite europäischer Hüttensande und die Möglichkeiten, ihre Leistungsfähigkeit zu beurteilen, werden vorgestellt. Einzelne Kennwerte eignen sich zwar gut zur Qualitätskontrolle einzelner Hüttensande, aber nicht zur abschließenden Beurteilung aller Hüttensande. Der dritte Teil des Beitrags widmet sich der optimalen Ausnutzung des Hüttensandpotenzials im Zementwerk. Bei konstanter Korngrößenverteilung nimmt weniger die Art des Mahlsystems Einfluss als vielmehr die gemeinsame bzw. getrennte Mahlung und die Art der Mühlenatmosphäre. Hinsichtlich des optimalen Klinkers spielen C3S- und Alkaligehalte eine Rolle. Gleiches gilt für die Zugabe von Stäuben, die Sulfatdosierung und die Sulfatträgervariation. Kombiniert man diese verschiedenen Möglichkeiten, um das vorhandene Reaktionspotenzial des Hüttensands auszunutzen, können technisch optimierte Zemente für alle Anwendungsbereiche zur Verfügung gestellt werden.
Granulated blastfurnace slag, a by-product of pig iron production, is becoming increasingly important worldwide for the production of cement. Cements containing granulated blastfurnace slag have been produced in Germany since the end of the 19th century. Portland slag cements and blastfurnace cements accounted for 37.0 % of the market in Germany in 2006 and for the first time nearly reached the same level as Portland cement (41.7 %). The first part of this article reviews the generation of granulated blastfurnace slag, its structure, latent-hydraulic behaviour and reaction kinetics as well as the formation of the characteristic microstructure in the hardened cement paste. The granular blastfurnace slag glass is generated by rapid cooling of slag; the ''frozen'' crystallization energy can be considered as the driving force behind the reactivity of the granulated blastfurnace slag. The reaction products do not differ fundamentally from those of Portland cement. However, some specific features do result in advantageous properties. The reaction potential of granulated blastfurnace slag when it leaves the steel works is discussed in the second part. This depends on many parameters that interact with one another and can only be varied to a limited extent. The range of available European granulated blastfurnace slags is explained and different ways of assessing their capabilities are discussed. Individual parameters may in fact be suitable for quality control of individual granulated blastfurnace slags but not for definitive assessment of all granulated blastfurnace slags. The third part of the article deals with optimum utilization of the potential of the granulated blastfurnace slag in a cement works. Where there is a constant particle size distribution the nature of the grinding system has less influence than the nature of the mill atmosphere or whether intergrinding or separate grinding is used. The levels of C3S and alkalis play a part in producing the optimum clinker. The same applies to the addition of dust, the sulfate addition level and the variation of the sulfate agent. When these different possible ways of utilizing the existing reaction potential of granulated blastfurnace slag are combined it is possible to provide technically optimized cements for all applications.
Granulated blastfurnace slag: reaction potential and production of optimized cements. Part 2
Hüttensand: Reaktionspotenzial und Herstellung optimierter Zemente. Teil 2
Ehrenberg, A. (author) / Israel, D. (author) / Dyckerhoff, Wilhelm (author) / Kühn, A. (author) / Ludwig, H.M. (author) / Tigges, V. (author) / Wassing, W. (author)
Cement International ; 6 ; 82-92
2008
11 Seiten, 24 Bilder, 6 Tabellen, 34 Quellen
Article (Journal)
English
British Library Online Contents | 1996
|Fungistatic properties of granulated blastfurnace slag and related slag-containing cements
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|Performance of clinker-efficient cements containing granulated blastfurnace slag and limestone
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