Untersuchungen zum Hydratationsverhalten von synthetischen Magnesiowüstiten

Eine ausreichende Raumbeständigkeit ist die notwendige Voraussetzung für die Verwendung von Stahlwerksschlacken als Baustoff mit höheren qualitativen Anforderungen im Straßenbau. Die Raumbeständigkeit kann durch Mineralphasen gefährdet werden, die mit Feuchtigkeit unter Volumenzunahme hydratisieren. Zu den hydratisierbaren Mineralphasen zählen Freikalk und in MgO‐reichen Schlacken auch bestimmte MgO‐Phasen. Mikroskopische Untersuchungen an MgO‐reichen LD‐Schlacken zeigen, daß das MgO größtenteils in Form von Magnesiowüstiten – Mischkristallen zwischen MgO und FeO/MnO – gebunden vorliegt. Während reines MgO hydratisierbar ist, verhalten sich FeO und MnO inert gegenüber Feuchtigkeit. Anhand von synthetisch hergestellten Magnesiowüstiten unterschiedlicher Zusammensetzung wurde geprüft, welche Mischkri‐stalle als hydratisierbar einzustufen sind. Dazu wurden Hydratationsversuche bei unterschiedlichen Temperatur‐/Druck‐Bedin‐gungen durchgeführt. Bei 84°C/0,53 bar war zur Stabilisierung der Magnesiowüstite ein (FeO + MnO)‐Gehalt von 30% notwendig, bei 215°C/21 bar lag dieser Gehalt bei 60%. Da sich die Bedingungen bei der Prüfung im Labor von denen in der Straße deutlich unterscheiden, ist die Festlegung eines (FeO + MnO)‐Grenzgehalts, durch den Magnesiowüstite unter den in einer Straße herrschenden Bedingungen stabilisiert werden, zur Zeit noch nicht möglich. Solange die Übertragbarkeit der Laborergebnisse auf die Praxis noch nicht nachgewiesen ist, wird der unter den sehr scharfen Autoklavbedingungen ermittelte MgO‐Grenzgehalt von 40% zugrunde gelegt. Als hydratisierbares MgO – oder auch MgO frei in Analogie zu CaO frei – werden somit ungebundenes MgO und Magnesiowüstite mit > 40% MgO bezeichnet.