Research
Hybrid – Innovative Bindemitteltechnologie für Feuerbetone
Abstract
Monolithische feuerfeste Erzeugnisse können auf unterschiedlichen Bindemitteln
basieren, wobei am häufigsten Kalziumaluminatzement (CAC) verwendet wird. Diese
Zemente entwickeln hohe Festigkeiten bereits ab Raumtemperatur durch die Ausbildung
von Hydratphasen. Da bei dieser Abbindereaktion Wasser chemisch gebunden
wird, müssen hydraulische Betone gegenüber zementfreien Systemen bei der Erstinbetriebnahme
sehr langsam aufgeheizt werden. Ein weiterer Nachteil ist die mögliche
Ausbildung niedrigschmelzender Phasen bei erhöhten Temperaturen. Durch im Zement
enthaltenes Kalziumoxid besteht die Gefahr von Phasenneubildungen (Feldspäte/Feldspatvertreter)
welche die Hochtemperaturbeständigkeit solcher Erzeugnisse deutlich
reglementieren. Ein alternatives Bindemittel ist die zementfreie Silika-Sol-Bindung. Bei
der Abbindereaktion findet keine chemische Bindung von Wasser statt, weshalb diese
Betone schnell aufgeheizt werden können. Da Silika-Sole kein CaO enthalten, kann
bei diesem Bindungsmechanismus eine Hochtemperaturbeständigkeit gewährleistet
werden. Ein Defizit dieser Sol-Gel-Betone sind niedrige Festigkeiten bei Temperaturen
< 1000 °C und insbesondere bei Raumtemperatur. Dadurch besteht, im Vergleich zu
hydraulisch gebundenen Produkten, ein höheres Risiko von Kanten- und Eckbeschädigungen
oder Rissausbildungen. Die Motivation für dieses Projekt resultiert aus den
Nachteilen der verfügbaren Bindemittel. Ziel ist die Entwicklung eines Bindesystems,
mit optimierten Eigenschaften über den gesamten Temperaturbereich. Im Fokus steht
die Kombination von hohen Festigkeiten bereits bei Raumtemperatur und die Möglichkeit
einer Schnellaufheizung sowie eine gute Hochtemperaturbeständigkeit. Das
neu entwickelte Hybrid-Bindungssystem wird im Folgenden konventionell genutzten
Systemen (CAC/Silika-Sol) gegenübergestellt. Es folgt ein Ausblick auf die Anwendungen
und Installationsmöglichkeiten des Hybrid-Bindesystems.//
Hybrid Technology – Innovative Binder Technology for Refractory Concrete//
Monolithic refractories can be based on different binders, rights to calcium aluminate
cement (CAC) relationships. These castables have high strengths beginning from room
temperature due to the formation of hydrate phases. As water is chemically bounded
in this setting reaction, certain hydaulic castables must be heated up very slowly when
it is heated up for the first time. Another disadvantage of this binding mechanism is
the development of low melting phases at higher temperatures. Calcium oxide contained
in the cement creates the risk of new phases (feldspars/feldspar representatives)
which regulate the products maximum service-temperature. An alternative binder is
the cement-free silica-sol-bonding. During the setting reaction, there is no chemical
bonding in hydrate phases, so that these castables can be heated up quickly. Since silica
soles does not include CaO, a high temperature resistance can be guaranteed here. The
disadvantage of these sol-gel-concretes are low strengths in the temperature range
< 1000 °C and in particular at room temperature. Thereby compared to hydraulically
bonded products there is a higher risk of edge and corner damages or crack formation.
The motivation for the discussed project results from the disadvantages of current
binders which are available on the market. The aim is to develop an innovative binding
system with optimized properties to the entire temperature range. The focus is on
the combination of high strengths beginning at room temperature and the possibility
of rapid heating. Additionally, the system needs a good high temperature stability.
The new developed Hybrid binding system is compared directly by the conventional
systems (CAC/silica-sol). The following is an overview of the areas of application and
installation options for the Hybrid binding system.
How to Cite:
Rollmann, S., Neese, J., Kesselheim, B., Kesselheim, B. and Scheffler, S., 2020. Hybrid – Innovative Bindemitteltechnologie für Feuerbetone. Giesserei Praxis Science, 2020, p.None.
Published on
03 Mar 2020.
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