149913. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy kezdő és végszilrdságú, nagy fajlagos felületű, nem ülepedő hidratált cementek közönséges cementőrleményekből való előállítására

2 149.913 Az így kiképzett cementek még azzal az eiőnynyel is járnak, illetve előnyös sajátságokkal is rendelkeznek, hogy kevésbé változtatják szilárdsági értékeiket a betonkészítéshez felhasznált víz mennyiségének a hatására, másrészről a velük készített vizes cement diszperziók, pl. 2 víz-cement tényező mellett, illetve az alkalmazott víz-cement tényező értékétől függően egyáltalában nem, vagy csak jóval kisebb "mértékben ülepednek, mint a közönséges cement diszperziók. Tehát ezek a cementek cementiinjekciókhoz, vagy öntött betonokhoz, nagy víztartalmú és más könnyű és különleges betonokhoz jóval előnyösebben használhatói fel, mint a közönséges cementek. Ugyancsak nagy előnyére írhatók ezeknek az úti, kezelt gél szerkezetű cementeknek, hogy jóval plasztikusabbak a közönséges cementeknél, zsugorodásuk nem nagyobb, továbbá a betonokban sokkal kevesebb úin. hidratációs hőt fejlesztenek, mint a közönséges cementek. A közönséges cementőrleményeknek a fent felsorolt sajátságokhoz vezető kiképzése az alábbi elméleti megfontolásokon alapszák: Ismeretes, hogy az egyes cementszemcsék felületén a vízzel való érintkezéskor, illetve a nedvesítésnél kémiai, illetve kolloidkémiai reakciók indulnak meg, amely folyamatot egyszóval egyszerűen a cement hidratációj árnak nevezhetünk. Ez a folyamat lényegében abban áll, hogy víz hatására a cement legfontosabb ásványa, a trikálciumszilikát megbomlik és dikálciumszilikáttá alakul, egy molekula kálciumhidroxid képződése mellett. Ez a reakcó általában hosszabb ideig tart, s már viszonylag rövid idő után nagymértékben le is hassul, minthogy a cementszemcse felületén kiképződő gélszerű kéreg (réteg) újabb vizet a környezetből már csak igen lassan tud felvenni, illetve továbbítani. Ennélfogva a hidratációs . fo-Lyamaitok viszonylag rövid idő után lényegében lelassulnak, illetve megállnak. Így az egyensúly beálltakor a cementszemcsét kisebb-nagyobb vastagságú gélburok veszi körül, míg a cement belseje megmarad eredeti állapotában, (cementkő), amely természetesen nem vesz részt a hidraulikus, így a szilárdulási folyamatokban. Így minél kisebb a cementszemcse mérete, illetve minél nagyobb annak fajlagos felülete, azaz minél finomabb az őrlemény, annál több rész és annál gyorsabban fog hidratálódni, s így a hidratált cement mennyisége annál nagyobb lesz. Ezekkel egyértelműen a kezdő- és végszilárdságok is annál nagyobbak lesznek a betonban. Az így nyert cementgél állománynak is már jelentős a szilárdsága rövid idő után is. Ez a szilárdság azonban lényegesen fokozódik a gélszerkezet megváltozása folytán pl. kristályosodással. Ez a gélszerkezet megváltozás az időben spontán következik, vagy még gyorsítható is hőkezeléssel (gőzöléssel, autoklávolas), vagy más kémiai adalékokkal, mint pl. kálciumkloriddal, illetve néhány százalék lekötött cementőrleménynek a cementhez való keverésével, azaz kristályos csíra beoltassál. A találmány szerint a hidratációs folyamatok sebességét és mélységét adott cement fajlagos felületek, azaz őrlési finomságok mellett úgy lehet fokozni, hogy a hidratált gélszerű réteget valamilyen módon eltávolítjuk a cementszem ose felületéről, vagy pedig a gélre nyomást gyakorolunk. Ez utóbbi műveletek folytán vagy új felületek szabadulnak fel, a hidratációs folyamatokhoz.., vagy a kialakult gélfelületeken keresztül nyomás által juttatunk vizet a még nem hidratálódott felületekre. A nedves őrlésnél ezek az effektusok azonban nyilvánvalóan viszonylag csekélyek és így nem elegendők. A fent említett nyíró- és nyomóerők együttes kombinációja, ezzel egyértelműen a hidratációs folyamatok sebessége és mélysége lényegesen jobban és egyszerűbben valósíthatók meg a találmány szerinti művelettél, amelynek lényege a cementnek kellő nedvességgel való alkalmas berendezésben történő gyúrásából áll. A megfelelő gyúrási műveleteknél ugyanis megfelelő nagyságrendű nyíró- és nyomóerők lépnek fel, amelyek a cementszemcsék fent jellemzett hidratációját minden eddig ismert és használt műveletnél egyszerűbben, gyorsabban és jobban előidézik. Ezáltal az így kezelt cementek természetesen, a nagyobb és gyorsabban, bekövetkező bidratáltságuknak megfelelő nagyobb kezdő-, illetve végszilárdsági értékeket fognak mutatni. A cementőrlemények azonban megfelelő mértékben pl. 15—25%-ra nedvesítve nem plasztikusak, ridegek, homokszerűek és így nem jól gyúrhatok. Nagyobb nedvességtartalom mellett pedig elfolynak és ezért szintén nem gyúrhatok. Azonkívül megfelelő gyúrási nyomó effektusok esetén a vizet inkább leadják, mint felveszik. Tehát a cement-víz rendszerek általában nem jól gyúrhatok, hanem inkább csak keverhetők. A keverés azonban csak csekély effektusokat eredményez a hidratációban. A cement-víz rendszerek a találmánynak jól megfelelő hatással gyúrhatok oly módon, hogy a cement-víz rendszert valamilyen anyaggal, amely nem befolyásolja nagyobbmértekben előnytelenül a cement, illetve a beton szilárdsági és időállósági viszonyait, plasztikussá, azaz gyúrhatóvá tesszük. Ilyen plasztifikáló anyagoknak jól megfelelnek azok a plasztifikátorok, amelyeket a cementek, betonok plasztifikálására is szoktak használni. Ilyenek a szulfitszennylúg, agyagféleségek, bentonit, trasz-anyagok, egyes műanyagok' stb. Ezek közül igen jól alkalmazható plasztifikátornak a bentonit, különösen előnyösen alkalmazhatók erre a célra a nagy viszkozitású nátrium, vagy alkálibentonitok, és egyes trasz-féleségek, amelyekből a cementre számítva már néhány, így 1—5 súly% is megfelel. Ezenfelül a bentonit nemcsak mint plasztífikálóanyag szerepel, de egyúttal vizsgálataim szerint kiváló vízátadó és puccolános anyag is. Msárészről a bentonit vagy egyes puccolános anyagok alkalmazása azért is előnyös, mert a hidratációs folyamatoknál felszabaduló mész megkötésével előnyösen hozzájárulnak a hidratációs folyamatok sebességének a növeléséhez is. Ha csak relatíve nagy kezdőszilárdságok elérését kívánjuk, így pl. heterogén cementek, különösen puccolános cementek esetében, ezekből a cementre számítva 20—25% is adagolható. Nem plasztikus sajátságú puccolános cementek esetében, pl. porszénhamu adagolásánál, 1—3% bentonit vagy más plasztifikátor hozzáadásával a cementkeverék megfelelően plasztikussá tehető.