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Verfahren zur Herstellung von hydratisiertem, Silikate enthaltendem Kalk mit Hilfe von Reaktions- mitteln.
Es ist bekannt, dass die Erstarrung und Erhärtung von aus Kalk und Sand bestehendem Mörtel durch die allmähliche Umwandlung des Calciumhydroxyds in-carbonat sowie durch gleichzeitige Bildung von Caleiumsilikat hervorgerufen wird. Das Calciumsilikat bildet sich durch Verbindung der in dem Sand enthaltenen Kieselsäure mit dem Calciumoxid. Der auf diese Weise entstehende Mörtel hat eine verhältnismässig dichte Struktur, da er immer einen Überschuss an Kalk enthält. der die Sandkörnehen umschliesst, Infolgedessen trocknen die Mörtelschiehten nur langsam aus. Das bedeutet einen erhebliehen Nachteil für Neubauten, die Wolmzwecken dienen sollen, da die langsame Verdunstung der Feuchtigkeit in hygienischer Hinsieht nachteilig wirkt.
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von hydratisiertem Kalk für Bauzwecke, durch dessen Verwendung der chemisch-physikalische Aufbau des Mörtels derart abgeändert wird, dass, er eine zellenartige Struktur erhält, so dass die Wasserverdunstung und die Erhärtung der Mörtelschiehten wesentlich schneller erfolgt.
Der Grundgedanke des neuen Verfahrens besteht darin, dass gebrannter Kalk mit verdiinnter Salzsäure berieselt und vermischt und sodann in einem geschlossenen Raum längere Zeit bis zur Vollendung der unter starker Selbsterhitzung und Bildung von löslicher Kieselsäure verlaufenden Reaktion sieh selbst überlassen wird. worauf das gewonnene Produkt gemahlen, in Pulverform, Stückform, Teigform oder auch flüssig zur Weiterverarbeitung gelangt, z. B. zur Herstellung von Baumörtel verwendet werden kann.
Unter geschlossenem Raum ist eine allseits von dicken Wänden umschlossene Kammer, also ein Silo, zu verstehen. welcher mit kleinen.Abzugsöffnungen versehen ist ; der eingeführte Kalk und die Salzsäure können dort bei atmosphärischem Druck miteinander reagieren, derart, dass die Hydratisierungswärme nicht oder nur zum geringsten Teile verlorengeht.
Das gewonnene Produkt zeichnet sieh durch ausserordentliches Adhäsionsvermögen aus, während der mit ihm hergestellte Mörtel, abgesehen von seiner die Wasserverdunstung begünstigenden zellenförmigen Struktur, ausserordentlich hohe Festigkeit schon nach kurzer Erhärtungsdauer zeigt. Ein weiterer Vorteil besteht darin. dass man mit verhältnismässig viel kleineren Mörtelmengen als bisher auskommen und daher wesentliche Ersparnisse bei der Ausführung von Bauten erzielen kann. Die Ersparnis an Kalk bei Verwendung des neuen Mörtels beträgt etwa o0 u gegenüber gewöhnlichem Bau- mörtel.
Es ist zwar bereits bekannt, dass die Geschwindigkeit der Hydratisierung in Gegenwart von bestimmten Stoffen gesteigert wird, siehe z. B. J. J. Feely (britische Patentschrift Nr. 4409 A. D. 1906), der das Löschen von Kalk durch eine Essigsäurelösung in Betracht zieht. Niemand hatte jedoch die Wirkungen der verschiedenen Katalysatoren in bezug auf die Haftfähigkeit des Calciumhydrats, das sich in Gegenwart dieser Stoffe bildet, untersucht und niemand hatte daher erkannt, dass Salzsäure eine bedeutend günstigere. Wirkung habe als andere Katalysatoren.
Man hat zwar bereits gebrannten Kalk innerhalb eines Gemenges mit Sand, in welchem der Kalk
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prozess nicht in einem geschlossenen Gefäss, sondern im Freien vorgenommen. Dieses Verfahren diente auch nicht zur Herstellung von hydratisiertem Kalk, sondern die eine verhältnismässig geringe Kalkmenge und Sand enthaltende Masse wurde lediglich zur Herstellung von Kalksandsteine benutzt, die nach dem Formprozess mit Dampf getrocknet wurden.
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Demgegenüber ist bei dem neuen Verfahren, das von gebranntem Kalk zunächst ohne Zusatz von Sand ausgeht und die Herstellung eines hydratisierten Kalks für Bauzwecke, z. B. zur Mörtel-und
Verputzbereitung, zum Ziele hat, nach der einleitenden Behandlung der Berieselung und Vermischung mit verdünnter Salzsäure besonders die zweite Stufe der Behandlung wesentlich, bei welcher das Gemisch von Kalk und Salzsäure für eine gewisse Zeit in einen geschlossenen Raum gebracht und bis zur Vollendung der unter starker Selbsterhitzung der Bildung von löslicher Kieselsäure verlaufenden Reaktion sich selbst überlassen wird. Bei der schnell verlaufenden Reaktion werden beträchtliche Wärmemengen frei, welche die chemisch-physikalische Umwandlung wesentlich beschleunigen.
Durch die hiebei auftretende hohe Temperatur erfolgt eine ausserordentlich feine Dispersion der Calciumhydroxydteilehen. welche den Grenzen des kolloidalen Zustands entspricht oder noch jenseits derselben liegt. Für die praktische Durchführung des Verfahrens hat sieh z. B. eine 32% ige Salzsäurelösung als geeignet erwiesen. Zweckmässig kann man dabei eine Salzsäure verwenden, die als Abfallprodukt anderer Industrien billig zur Verfügung steht. Falls man das Anhaftungsvermögen des Kalis erhöhen will, kann man. vor oder während der Behandlung mit Salzsäure, zum Kalk Silikate hinzufügen, wie z. B.
Zeolithaluminiumsilikat, basisehe Hochofenschlacken u. dgl., die von der Salzsäure leicht angreifbar sind und zur Bildung von Kieselsäure mit puzzolanischer Wirkung führen.
In Abänderung des beschriebenen Verfahrens kann man ferner so vorgehen, dass man nur eine kleine Menge von hydratisiertem Kalk entsprechend dem beschriebenen Verfahren, jedoch unter Zugabe eines Überschusses von Salzsäure herstellt und diesen stark chloridhaltigen hydratisierten Kalk dann einer grösseren Menge pulverisierten oder gegebenenfalls schon mit reinem Wasser hydratisierten Kalks unter inniger Mischung einverleibt. Dadurch werden die aktiven Teile (Calciumoxychloridp) des in Gegenwart von hohen Prozentsätzen Salzsäure hydratisierten Kalks gleichmässig in der ganzen Kalkmenge verteilt, die sich daher in ihren Eigenschaften so verhält wie eine Masse von Kalk, die als ganze in Gegenwart der gleichen Mengen von Salzsäure hydratisiert worden wäre.
Dies ist so zu verstehen :
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zunächst 10 kg Kalk und 10 leg Salzsäure und bringt sie in die Kammer oder den Silo. Nach erfolgter Reaktion werden sodann zu dieser Masse 90 Kalk hinzugefügt, worauf sieh die Salzsäure gleichmässig in der ganzen Masse verteilt ; auf diese Weise kann man die Verwendung zu grosser Silos vermeiden.
Man kann auch von vornherein zum Hydratisieren des gebrannten Kalks eine Lösung verwenden, die aus Wasser und einem mit einem Überschuss an Salzsäure hydratisierten Kalk besteht.
Beispiel : Zur Herstellung von hydratisiertem Kalk, entsprechend der Erfindung, nimmt man :
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<tb> Gebrannten <SEP> Kalk <SEP> in <SEP> Stücken.....,. <SEP> 100 <SEP> Gewichtsteile
<tb> Hydratisierungswasser <SEP> "". <SEP> """.' <SEP> 40 <SEP> Gewichtsteile
<tb> Salzsäure <SEP> 0-6-10 <SEP> Gewichtsteile <SEP> 32% <SEP> iger <SEP> HCI.
<tb>
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