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Verfahren zur Herstellung von Zement
Nachstehend beschriebenes Vorfahren bezweckt dib Hersteilung hydraulischer Zemente von ganz hervorragenden mörteltechnischen Eigenschaften, wie grosser Volumenbeständigkeit an der Luft und unter Wasser, grosser Widerstandsfähigkeit gegen atmosphärische Einflüsse u. s. w. Als Ausgangsmaterialien dienen hiebei hauptsächlich weisse Tone, wie Kaolin,
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und reiner natürlicher oder künstlicher kohlensaurer Kalk als solcher oder vorgebrannt undersoils. Wird mit oisonfroien oder eisenarmen Rohmaterialien gearbeitet, so sind die Zemente weiss und eignen sich infolge ihrer guten Eigenschaften insbesondere zur Herstellung dekorativer flächenartiger, wie plastischer Arbeiten im Freien.
Es Hind schon verschiedene Verfahren bekannt geworden. welche aus diesen Rohmaterialion-anschtiessend an die Verfahren der Erzeugung künstlicher Portlandzemente hydraulischen Zement herzustellen bezwecken. Es seien erwähnt der Z@ment von Ransome aus Ton, Kuolin und Kreide und der Zement von Berkefeld aus Kieselgur und Kreide u. a. m
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stuhund aus
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<tb> 22-3 <SEP> Gewichtsprozenten <SEP> Tonsubstanz <SEP> und
<tb> 77-7 <SEP> Kalziuinkarbonat.
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lischer Kalk erhalten.
Brion und St. Léger beschreiben ebenfalls (siehe obiges #Handbuch der Baustoff-
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, on 6 Teilen reinen trockenen Kreidepulvers mit -1 Teilen plastischen Tons und 1-2 Teilen geglühtem und gemahlenem Feuerstein oder von ss Teilen Kalkbrei mit 2-4 Teilen Ton und 1-2 Teilen Feuerstein erhalten wurde. Ein bestimmtes Mischungsverhältnis oder eine bestimmte Brenntemperatur lassen die Angaben nicht erkennen, da das eine Mal von plastischem, also wasserhältigem Ton und das andere Mal von Kalkbrei die Rede ist, eine Brenntemperatur aber nicht angegeben wird.
Chr. Ehemann liess sich durch das D. R. P. Nr. 110523, ausgegeben den 24. März 1900,
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eisenfroil\1U Kalli und Ton besteht, gekennzeichnet durch Zusatz von Feldspat. Als normales Mischungsverhältnis wird angeführt (Tonindustriezeitung"Nr. 59 vom 19. Mai 1900.
Seite 863) : 4 Teile Kaolin und 6 Teile Plagioklas werden mit so viel kohlensaurem Kalk versetzt, dass daraus ein Rohmehi von folgender Zusammensetzung entsteht :
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<tb> 15#002% <SEP> Si <SEP> O2
<tb> 6-866% <SEP> Al2 <SEP> 03
<tb> l <SEP> 7760% <SEP> Na2 <SEP> 0
<tb> 1#400% <SEP> H2 <SEP> O
<tb> 75#000% <SEP> Ca <SEP> CO3.
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Diese Mischung ergibt, bis zur üblichen Sinterung - also bis zur bimssteinartigen Beschaffenheit der Klinker-gebrannt, einen Zement von der Zusammensetzung
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<tb> 22#868% <SEP> Si <SEP> O2
<tb> 10-4000/0 <SEP> Ah <SEP> 03
<tb> 2-7070/0 <SEP> Na2 <SEP> 0
<tb> 64#025% <SEP> Ca <SEP> O,
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welche, wenn wir uns einen Teil des Aluminiums durch Eisen und des Natrons durch Kalk ersetzt denken, derjenigen der Portlandzemente gleichkommt.
Beim Studium der Konstitution des Portlandzementes erhielt in letzter Zeit Zulkowsky durch Brennen einen Gemisches von 1 Molekül Kaolin und 6 Molekülen Kalk-zur Erleichterung des Sinterns am besten unter Zusatz von Borsäure-ein Produkt, das in der #Tonindustriezeitung" Nr. 96 vom 16. August 1902 als ein gesintertes weisses Material von schneller Bindung und bedeutender Erhärtung beschrieben wird.
Unabhängig von dieser Darstellungsart eines Zementes von der chemischen Zusammensetzung von je 2 Molekülen Kalk auf 1 Molekül Säuren (Si < 2 und A3 03) sollen nach vorliegendem Verfahren hydraulische Bindemittel dargestellt werden. Das Verfahren lässt sich aus der chemischen Zusammensetzung und der Fabrikationsmethode der bis jetzt nur aus natürlichem Gestein erzeugten Romanzemente ableiten.
Als Mittel verschiedener Analysen hervorragender französischer Romanzemente erhält man, nach Elimination aller als inerte
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<tb> Kieselsäure <SEP> Si <SEP> 02 <SEP> = <SEP> 23%
<tb> Tonerde <SEP> Al2 <SEP> O3 <SEP> } <SEP> = <SEP> 13%
<tb> Eisenoxyd <SEP> Fe2 <SEP> O3@ <SEP> = <SEP> 13%
<tb> Kalziumoxyd <SEP> Ca <SEP> O <SEP> } <SEP> = <SEP> 59%
<tb> Magnesiumoxyd <SEP> Mg <SEP> 0
<tb> Schwefelsäure <SEP> SO3 <SEP> = <SEP> 3%.
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Daraus ergibt sich als Verhältnis der Säureteile zum Kalk (und zur Magnesia)
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Beim Versuch in diesen Verhiiitnissen einen Zement synthetisch aufzubauen, erhält
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nahme der Bindung der Schwefelsäure mit Kalk zu Gips, folgendes Ergebnis :
Zur Bildung von Bikalziumvorbindungon, sowohl der Kieselsäure als auch der Tonerde, verlangen obige
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<tb> 23 <SEP> Teile <SEP> Si <SEP> 02 <SEP> 43 <SEP> Teile <SEP> Ca <SEP> 0
<tb> 13 <SEP> # <SEP> Al2 <SEP> O3 <SEP> 14 <SEP> # <SEP> #
<tb> 3 <SEP> # <SEP> S <SEP> O3 <SEP> 2 <SEP> # <SEP> #
<tb> 39 <SEP> Teile <SEP> Säuren, <SEP> 59 <SEP> Teile <SEP> Kalk.
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Man orhlilt daher :
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also ein mit der mittleren Zusammensetzung der Romanzemente genau übereinstimmendes Resultat. Ist diese Voraussetzung richtig, so lassen sich daher nach der allgemeinen Formel
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müssen.
Zur Herstellung eines weissen Zementes kann man von den in der Natur vorkommendon-eisenfreien oder eisenarmen-Komponenten, wie Kaolin und Marmor oder
Korallenkalk ausgehen und den Gips vorläufig weglassen. Kaolin hat die Zusammen-
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Gemenge'von Kaolin und Korallenkalk, in geeignetem Ofen, etwa zwischen Segerkegel 3 und 6, d. h. bei 1190 bis 12500C gebrannt, ein weisses Brennprodukt, das in Stückform mit Wasser äusserlich wahrnehmbar kaum merklich reagiert, in Pulverform aber ganz hervorragende hydraulische Eigenschaften entwickelt. Da das richtige Brennen einige technische Schwierigkeiten bietet, namentlich dann, wenn der Kalkgehalt gesteigert wird, wurde versucht, durch Zusatz von Gips zu der Rohmasse das Brennen zu erleichtern.
Es genügen verhältnismässig kleine Mengen an Sulfat (etwa - Molekül), um sehr vorteilhaft auf die chemischen Umsetzungen während des Brennprozesses einzuwirken. Die mit Gipszusatz gebrannten Mischungen ergeben äusserst energische und kräftige Zemente und erhauben grössere Abweichungen in der Zusammensetzung der Rohmischung.