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Verfahren zum Herstellen eines porösen Baustoffes.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, poröse Baustoffe aus Zementmörtel unter Verwendung eines Überschusses von Wasser und Festhalten desselben durch wassersaugende feste Stoffe, wie
Kieselgur, Splitte, Faserstoffe u. dgl., herzustellen. In dieser Weise ist es möglich, je nach der Menge der wassersaugenden Stoffe Baustoffe verschiedener Leichtigkeit herzustellen.
Es hat sich gezeigt, dass die Festigkeit solcher Baustoffe mit zunehmender Leichtigkeit derselben abnimmt, so dass sehr leichte Baustoffe, die in dieser Weise hergestellt werden und ein Raumgewicht von 0'3 bis 0'5 aufweisen, für statisch beanspruchte Bauteile nicht verwendet werden dürfen. Ferner sind solche leichte Baustoffe nicht wasserdicht.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, sowohl die Festigkeit als auch die Wasserdichtigkeit solcher Baustoffe erheblich zu erhöhen.
Die geringe Festigkeit eines durch Verwendung von wassersaugenden Stoffen, z. B. Kieselgur, hergestellten porösen Baustoffes rührt von dem Umstand her, dass man wegen der grossen Porosität der Kieselgur einen ganz ausserordentlich grossen Wasserüberschuss verwenden muss. Je grösser die für die Herstellung eines Baustoffes mit einem gegebenen Raumgewicht notwendige Wassermenge ist, um so geringer wird die Festigkeit des Baustoffes, und es kommt deshalb in erster Linie darauf an, das Ansaugen des Wassers in die Poren der Kieselgur so niedrig wie möglich zu halten, ohne dass hiedurch eine Grenze für die hinzuzufügende. Wassermenge und dadurch eine zu hoch liegende Grenze für das Raumgewicht des nach der Verdampfung des Wasserüberschusses hergestellten Körpers bedingt wird. Ferner wird das Härten bzw.
Trocknen der Masse selbstverständlich um so mehr beschleunigt, je geringer der Wasserüberschuss ist, und es kommt auch sehr darauf an, ein möglichst schnelles Härten zu sichern, so dass das Erzeugnis nicht mehrere Tage, sondern höchstens einige Stunden, am besten kaum eine Stunde benötigt, um in einem solchen Grade abzuhärten, dass es von der Giessform entfernt werden kann.
Da die Hohlräume der Diatomeen der Kieselgur zur Porosität des Baustoffes und infolgedessen zur Verringerung des Raumgewichtes ausserordentlich, stark beitragen, soll auf die Kieselgur oder gleichwertige feste poröse Stoffe als Bestandteil des Baustoffes nicht verzichtet werden, sondern soll erfindungsgemäss dem Ansaugen von Wasser an die Kieselgur od. dgl. poröse Stoffe entgegengewirkt werden, u. zw. durch Beimischen einer unlöslichen Seife. Ferner soll auch eine Menge von anorganischen Metallsalzen, die das Härten der Masse beschleunigen und die Festigkeit erhöhen, beigemischt werden.
Es ist an sich bekannt, dass eine unlösliche Metallseife als Mittel zum Wasserdichtmachen eines Stoffes verwendbar ist und man hat auch bereits vorgeschlagen, Beton durch Hineinbringen einer unlöslichen Seife in den Mörtel wasserdicht zu machen, jedoch ist es'bisher nicht gelungen, diese Wirkung einwandfrei herbeizuführen ; denn die bereits bekannten und als wasserdicht bezeichneten Baustoffe aus Leichtbeton sind tatsächlich nicht wasserdicht. Früher hat man indessen nicht erkannt, dass eine unlösliche Seife die nachteilige Beeinflussung der grossen Wasseransaugungsfähigkeit der Kieselgur oder gleichwertiger Stoffe auf den fertigen Beton erheblich verringert.
Die kleinen Teilchen der erwähnten porösen Stoffe, z. B. die Diatomeen der Kieselgur, werden wahrscheinlich durch die Seife eingekapselt, nachdem sie eine gewisse Menge von Wasser eingesaugt haben, und der übrige Teil des Wassers wird durch die unlösliche Seife festgehalten, derart, dass ein Absetzen der festen Bestandteile vor der Härtung der Masse verhindert wird. Die wasserabdiehtende Eigenschaft der Seife macht sich erst dann geltend, wenn die Masse gehärtet und getrocknet ist, weshalb die Seife keinen nachteiligen Einfluss auf die Härtung und Trocknung ausübt. Demzufolge ist es
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möglich, einen Baukörper, der durch Giessen eines Mörtels nach der Erfindung hergestellt worden ist, nach wenigen Stunden, unter Umständen sogar vor Ablauf einer Stunde, von der Giessform zu entfernen, was ein grosser Vorteil ist.
Es soll folgendes Beispiel angeführt werden :
Zur Herstellung eines Gegenstandes nach der vorliegenden Erfindung werden zuerst 200 kg Wasser mit 5% einer 50%igen Lösung von Harzseife vermischt und hierauf werden 200 kg eines wassersaugenden Stoffes, z. B. die in Dänemark unter der Bezeichnung "Moler" bekannte Diatomeenerde, in das Wasser hineingebracht. Die Diatomeen werden einen erheblichen Teil des Wassers ansaugen, bis die Poren durch die Harzseife geschlossen werden. Dann werden 20 kg einer 50%igen Lösung von Chlorealeium, das 4-6% Aluminiumchlorid und gegebenenfalls auch eine beliebige Menge, z. B.
25% einer Kalkseife, enthält, beigemischt, wodurch die'Harzseife in eine unlösliche Seife übergeht.
Dies geschieht unter Bildung einer flockigen, klebrigen Substanz, die imstande ist, sowohl die Diatomeen als auch die Teilchen des jenen beigefügten Zementes in der Schwebe zu halten, selbst dann, wenn die von den Diatomeen nicht angesaugte Wassermenge ganz erheblich ist, so dass die erwähnten Teilchen sich nicht absetzen. Die Abbindung oder Härtung geht sehr schnell vor sich, so dass die Formen, selbst wenn die Wassermenge ungefähr 150% der Trockenstoffmenge entspricht, nach einer halben Stunde entfernt werden können. Es kann dem Mörtel auch Sand, z. B. 75 kg, beigemischt werden, falls dies erwünscht ist. Der hergestellte Gegenstand wird dann ein spezifisches Gewicht von etwa'0'8 aufweisen.
Soll das Raumgewicht erheblich kleiner als 1'0 sein, so muss die Wassermenge so gross gemacht werden, dass es sich empfiehlt, 0'2-2% Faserstoffe beizumischen, um die Festigkeit des Erzeugnisses zu erhöhen und dem Ausscheiden des Trockenstoffe des Mörtels entgegenzuwirken. Ein Teil der Luft, die beim Umrühren des Mörtels in denselben hineingebracht wird, bleibt in der Masse und erhöht die Porosität.
Durch Versuche ist festgestellt worden, dass das Aluminiumchlorid in Verbindung mit dem Chlorealeium eine erhebliche Vergrösserung der Festigkeit des Erzeugnisses gewährleistet. Es hat sich gezeigt, dass z. B. ein nach der Erfindung hergestellter Leichtbeton, der ein Raumgewicht von 1'0 aufweist, eine Festigkeit besitzt, die um 25% grösser ist als die Festigkeit eines Leichtbetons, der durch dieselbe Menge von Trockenstoff und Wasser, jedoch ohne Hinzufügung der erwähnten Chemikalien, hergestellt ist.
Die Festigkeit ist überraschend gross. Z. B. weist der ebenerwähnte Leichtbeton mit einem
Raumgewicht von 1'0 bis 1-1 nach 28 Tagen eine Festigkeit von 170 kgjem2 auf, wogegen die Festigkeit eines entsprechenden bekannten Leichtbetons nur ungefähr 657cgjem2 beträgt.
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Process for producing a porous building material.
It has already been proposed to make porous building materials from cement mortar using an excess of water and holding the same by water-absorbent solids, such as
Kieselguhr, chippings, fibrous materials, etc. Like. To produce. In this way it is possible to produce building materials of various degrees of ease, depending on the amount of water-absorbent substances.
It has been shown that the strength of such building materials decreases with increasing lightness of the same, so that very light building materials which are manufactured in this way and have a density of 0.3 to 0.5 must not be used for statically stressed components. Furthermore, such lightweight building materials are not waterproof.
The present invention aims to increase both the strength and the waterproofness of such building materials considerably.
The low strength of a by the use of water-absorbent substances such. B. kieselguhr, produced porous building material comes from the fact that you have to use an extremely large excess of water because of the large porosity of the kieselguhr. The greater the amount of water required to manufacture a building material with a given density, the lower the strength of the building material, and it is therefore primarily important to keep the water being sucked into the pores of the diatomite as low as possible without creating a limit for the amount to be added. Amount of water and thereby a limit which is too high for the volume weight of the body produced after the evaporation of the excess water. Furthermore, the hardening or
Drying of the mass is, of course, all the more accelerated, the lower the excess water, and it is also very important to ensure that it cures as quickly as possible, so that the product does not need several days, but at most a few hours, ideally barely an hour, to harden to such an extent that it can be removed from the mold.
Since the cavities of the diatoms of the kieselguhr contribute extremely strongly to the porosity of the building material and consequently to the reduction of the density, the kieselguhr or equivalent solid porous substances as a component of the building material should not be dispensed with, but according to the invention the suction of water on the kieselguhr od Like porous substances are counteracted, u. by adding an insoluble soap. Furthermore, a quantity of inorganic metal salts, which accelerate the hardening of the mass and increase the strength, should also be mixed in.
It is known per se that an insoluble metal soap can be used as an agent for waterproofing a material, and it has also already been proposed to make concrete waterproof by introducing an insoluble soap into the mortar, but it has not yet been possible to achieve this effect properly ; because the already known building materials made of lightweight concrete and designated as waterproof are actually not waterproof. In the past, however, it was not recognized that an insoluble soap considerably reduces the negative influence of the great water absorption capacity of diatomite or equivalent substances on the finished concrete.
The small particles of the aforementioned porous substances, e.g. B. the diatoms of kieselguhr, are likely to be encapsulated by the soap after they have sucked in a certain amount of water, and the remaining part of the water is held by the insoluble soap, so that the solid components settle out before the mass hardens is prevented. The water-repellent property of the soap only takes effect when the mass has hardened and dried, which is why the soap does not have any adverse effect on hardening and drying. Hence it is
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It is possible to remove a structure that has been produced by pouring a mortar according to the invention from the casting mold after a few hours, possibly even before an hour has elapsed, which is a great advantage.
The following example should be given:
To produce an object according to the present invention, first 200 kg of water are mixed with 5% of a 50% strength solution of resin soap and then 200 kg of a water-absorbent substance, e.g. B. in Denmark under the name "moler" known diatomaceous earth, brought into the water. The diatoms will suck in a significant amount of the water until the resin soap closes the pores. Then 20 kg of a 50% solution of chlorealium, the 4-6% aluminum chloride and optionally any amount, e.g. B.
25% of a lime soap, mixed in, whereby the resin soap turns into an insoluble soap.
This takes place with the formation of a fluffy, sticky substance which is able to keep both the diatoms and the particles of the cement attached to them in suspension, even if the amount of water not sucked in by the diatoms is quite considerable, so that the aforementioned Particles do not settle. The setting or hardening takes place very quickly, so that the molds can be removed after half an hour, even if the amount of water is approximately 150% of the amount of dry matter. It can also add sand to the mortar, e.g. B. 75 kg, can be added if desired. The manufactured article will then have a specific gravity of about '0'8.
If the density is to be significantly less than 1'0, the amount of water must be made so large that it is advisable to mix in 0.2-2% fiber in order to increase the strength of the product and to counteract the separation of dry matter from the mortar. Some of the air that is brought into the mortar when it is stirred remains in the mass and increases the porosity.
Experiments have shown that the aluminum chloride in combination with the chlorealium ensures a considerable increase in the strength of the product. It has been shown that z. B. a lightweight concrete produced according to the invention, which has a density of 1'0, has a strength that is 25% greater than the strength of a lightweight concrete, which is produced by the same amount of dry matter and water, but without the addition of the chemicals mentioned, is made.
The strength is surprisingly great. For example, the lightweight concrete mentioned above has a
Density of 1'0 to 1-1 after 28 days a strength of 170 kgjem2, whereas the strength of a corresponding known lightweight concrete is only about 657cgjem2.