Einfluss des Mahlsystems und der Mahlatmosphäre auf die Zementeigenschaften: Fid-Bau Portal

Einfluss des Mahlsystems und der Mahlatmosphäre auf die Zementeigenschaften

Seemann, Stefan

Ziel dieser Arbeit war es, die Einflüsse des Mahlsystems und der Mahlatmosphäre auf die Eigenschaften von Klinkermehl und Hüttensandmehl herauszuarbeiten. Zur Untersuchung des Einflusses des Mahlsystems wurden drei unterschiedlich reaktive Hüttensande und zwei Klinker unterschiedlicher mineralogischer Zusammensetzung untersucht. Die Ausgangsstoffe wurden auf drei verschiedenen halbtechnischen Mahlanlagen (Gutbett-Walzenmühle der Firma KHD, Vertikal-Wälzmühle der Gebr. Pfeiffer AG, eine Kugelmühle (Eigenbau FIZ) auf je zwei unterschiedliche Feinheiten gemahlen. Erstmalig gelang es, nahezu gleiche Korngrößenverteilungen innerhalb einer Gruppe des gleichen Ausgangsstoffes und des gleichen Feinheitsniveaus für alle drei Mahlsysteme zu erzeugen und damit den Einfluss der Korngrößenverteilung auf die Zementeigenschaften zu eliminieren. Aus den Hüttensandmehlen wurden mit zwei unterschiedlichen CEM I - Zementen und Sulfatträgern Hochofenzemente hergestellt. Die Klinkermehle wurden mit Sulfatträgern zu Portlandzementen gemischt. An diesen Zementen wurden Festigkeitsuntersuchungen sowie Untersuchungen zu den Verarbeitungseigenschaften durchgeführt. Die Klinkermehle, die auf der Gutbett-Walzenmühle hergestellt wurden, zeigten gegenüber den auf den anderen Mahlsystemen gemahlenen Klinkermehlen leicht erhöhte Norm-Druckfestigkeiten nach 2 Tagen. Nach 7 bzw. 28 Tagen waren die Festigkeiten für alle drei Mahlsysteme nahezu identisch. Die Hochofenzemente zeigten bei vergleichbaren Korngrößenverteilungen nahezu identische Festigkeiten. Ein Einfluss des Mahlsystems auf die Festigkeitseigenschaften von Hüttensandmehl wurde somit nicht festgestellt, wenn die Korngrößenverteilungen der Hüttensandmehle in den Zementen vergleichbar waren. Die aus den Klinkermehlen und Hüttensandmehlen hergestellten Zemente wurden auf ihre Verarbeitungseigenschaften hin untersucht. Innerhalb einer Gruppe des gleichen Ausgangsstoffes und der gleichen Feinheit wurde kein signifikanter Einfluss des Mahlsystems auf den Wasseranspruch festgestellt. Ein eindeutiger Einfluss des Mahlsystems auf die Kornform von Klinkermehl und Hüttensandmehl wurde nicht nachgewiesen. Dabei zeigte sich, dass das Mahlen von Hüttensandzementen unter feuchter Atmosphäre bei gleichen Korngrößenverteilungen zu erhöhten Messwerten der spezifischen Oberfläche mit dem Blaine-Verfahren führte. Es wird davon ausgegangen, dass Reaktionsprodukte auf den Partikeloberflächen verantwortlich für dieses Phänomen sind. Die erzeugten Hüttensandmehle wurden mit einem CEM 1-Zement und Sulfaträgern zu einem Hochofenzement gemischt. Es zeigte sich, dass insbesondere die Mahlung unter feuchter CO2-Atmosphäre zu Minderfestigkeiten führte. Eine erhöhte CO2-Bindung wurde bei allen drei Hüttensanden als Ursache festgestellt. Auf den Partikeloberflächen entstanden Calciumcarbonat-Verbindungen, die eine Minderung des Festigkeitsbeitrages der Hüttensandpartikel bewirkten.