AT331432B - Flussiges selbsthartendes gemisch zur herstellung von giessformen und -kernen aus formsand - Google Patents
Flussiges selbsthartendes gemisch zur herstellung von giessformen und -kernen aus formsandInfo
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Description
<Desc/Clms Page number 1> Die Erfindung, bezieht sich auf ein flüssiges selbsthärtende Gemisch zur Herstellung von Giessformen und -kernen aus Formsand, Zement und einem oberflächenaktiven Stoff. Bei derartigen Gemischen dient der Zement als Bindemittel, auf Grund dessen Hydration das Gemisch erhärtet. Der oberflächenaktive Stoff wird in geringen Mengen zugesetzt, um die Fliessfähigkeit des Gemi- EMI1.1 Ein bekanntgewordenes Gemisch dieser Art (brit. Patentschrift Nr. 1, 085, 651) bindet jedoch nur langsam ab, und überdies ist die Festigkeit von aus diesem Gemisch hergestellten Formen und Kernen gering. So überschreitet die Druckfestigkeit 1 h nach der Herstellung nicht 1 kp/cm, wodurch die Herstellung sehr grosser, kompliziert aufgebauter Kerne unmöglich wird. Ein anderes bekanntes Gemisch (franz. Patentschrift Nr. 1. 342. 529) enthält Formsand, ein Alkalisilikat EMI1.2 lassen sich die Erhärtungsgeschwindigkeit und die Endfestigkeit im voraus nicht genau festlegen, da das verwendete, das Calciumorthosilikat enthaltende Material aus Produktionsabfällen mit wechselndem Silikatanteil besteht. Darüber hinaus lässt sich da erhärtet Gemisch nur schwer von den Gussstücken ablösen. Es ist auch bekanntgeworden, bei Baubeton als Erstarrungsbeschleuniger Carbonate, Aluminate und Silikate zu verwenden. An Gussformen bzw.-kerne werden jedoch völlig andere Anforderungen gestellt, als an Baubeton. So müssen die Gussformen hochwärmefest sein, eine besondere Masshaltigkeit zeigen, rasch erhärten und von den fertigen Gussteilen gut ablösbar sein. Die Druckfestigkeit hingegen kann wesentlich geringer sein, als jene von Baubeton. Es ist ein Ziel der Erfindung, ein für Gussformen und -kerne besonders geeignetes Gemisch zu schaffen, bei welchem die Erhärtungszeit und die Endfestigkeit reproduzierbar eingestellt werden können. Dieses Ziel lässt sich mit einem Gemisch der eingangs erwähnten Art erreichen, bei welchem erfindungsgemäss das Gemisch zusätzlich ein Alkalialuminat und ein Alkalicarbonat enthält. Es hat sich gezeigt, dass der Zusatz eines Alkalialuminates allein zu einem raschen Härtungsverlauf und einem kaum fliessfähigen Gemisch führen würde. Die zusätzliche Verwendung eines Alkalicarbonates erhöht EMI1.3 nat 0, 5 bis 2 Gew.-%. Als Aluminat wird mit Vorteil Natriumaluminat und als Carbonat Kaliumcarbonat herangezogen. Die Erfindung ist im folgenden an Hand einiger Beispiele und der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in einem Diagramm die Zunahme der Druckfestigkeit mit der Zeit für verschiedene Gemische, wo- EMI1.4 gegeben ist. BeiVerwendung vonNatriumaluminat wird dieses in gelöster Form in das flüssige Gemisch eingebracht. Zweckmässigerweise wird Natriumaluminat mit einer Wichte von 1, 48 bis 1, 68 g/cmn und mit einem Molar- EMI1.5 AlErhärtungsbeschleuniger. Daher senkt die Zugabe auch von nur geringen Mengen bedeutend die Fliessbarkeit des Gemisches. Bei einem bestimmten Anteil von Natriumaluminat kann das Gemisch vollkommen seine Fliessbarkeit verlieren und während des Aufbereitungsprozesses erhärten. Aus diesem Grunde wird in das flüssige Gemisch zusätzlichAlkalicarbonat eingebracht, wobei sich der grösste Effekt bei Verwendung von Kaliumcarbonat erreichen lässt. Die Verwendung von Kaliumcarbonat ermöglicht es, die Zeit der Verarbeitungsfähigkeit des Gemisches zu verlängern. Das Erhärten des Gemisches im Anfangsstadium wird verlangsamt und die Festigkeit im erhärteten Zustand erhöht. Die Fähigkeit des Kaliumcarbonates, das Gemisch flüssig zu machen, ermöglicht es, die Menge des verwendeten oberflächenaktiven Stoffes bei gleich hoher Fliessbarkeit des Gemisches auf die Hälfte zu vermindern und auf diese Weise die Festigkeit des Gemisches zu erhöhen. Entsprechend einer bevorzugten Mischung kann das flüssige selbsthärtende Gemisch 100 Gew.-Teile Formsand, beispielsweiseQuarzsand, 10 Gew.-Teile Portlandzement, 6 Gew.-Teile Wasserund 0, 1 Gew.-Teile eines oberflächenaktiven Stoffes enthalten. Die Natriumaluminat-undKaliumcarbonatmengen sind in Tabelle 1 angeführt. Der Sand und der Portlandzement werden 1 bis 2 min durchgemischt. Hierauf wird Kaliumcarbonat im Wasser gelöst und dieser Lösung ein oberflächenaktiver Stoff sowie Natriumaluminat zugefügt. Die erhaltene Lösung wird nun dem Gemisch aus Sand und Portlandzement zugegeben, und das Ganze so lange gemischt, bis die Mischung in einen flüssigen Zustand übergegangen ist. <Desc/Clms Page number 2> Tabelle 1 EMI2.1 <tb> <tb> Bestandteile <SEP> des <SEP> Gemisches <SEP> Gew.-Teile <tb> Gemisch <SEP> A <SEP> Gemisch <SEP> B <SEP> Gemisch <SEP> C <tb> Quarzsand <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <tb> Portlandzement <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <tb> Oberflächenaktiver <SEP> Stoff <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> <tb> Wasser <SEP> 7 <SEP> 7 <SEP> 7 <tb> Natriumaluminat <SEP> mit <SEP> einer <tb> Wichte <SEP> von <SEP> 1, <SEP> 60 <SEP> g/cm3 <SEP> und <tb> einem <SEP> Molarverhältnis <SEP> von <tb> Na20 <SEP> : <SEP> A1203 <SEP> gleich <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP> 1,2 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> <tb> Kaliumcarbonat <SEP> 1,0 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 2,0 <tb> Die Kurven A, B, C des Diagramms kennzeichnen die Druckfestigkeitsänderung der Giessformen und Kerne, die aus den entsprechenden Gemischen hergestellt wurden, in Abhängigkeit von ihrer Abbindezeit an der Luft. Aus dem Diagramm und aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass, um so mehr Natriumaluminat in das Gemisch eingeführt werden kann, je höher der Kaliumcarbonatgehalt des Gemisches ist. Der Erhärtungsprozess des Gemisches kann entsprechend beschleunigt werden (vgl. Kurve C). Gemäss der Erfindung dient als Bindemittel Zement (z. B. Portlandzement, Tonerdezement, oder Ge- mische solcher Zemente) oder es werden Zementklinker verwendet. Bedeutenden Einfluss auf die Erhärtung- EMI2.2 fläche. Je grösser die spezifische Oberfläche ist, umso grösser ist die Erhärtungsgeschwindigkeit des flüssigen Gemisches sowie die Endfestigkeit der Form. Durch Ändern der spezifischen Zementoberfläche kann die Erhärtungsgeschwindigkeit des Gemisches geregelt werden. In Tabelle 2 sind die Eigenschaften des Gemisches A angegeben, welches unter Verwendung von Portlandzement mit verschieden grosser spezifischer Oberfläche aufbereitet wurde. Tabelle 2 EMI2.3 <tb> <tb> Spezifische <SEP> Oberfläche <SEP> Dauer <SEP> der <SEP> Fliess- <SEP> Druckfestigkeit, <SEP> <tb> des <SEP> Portlandzements <SEP> fähigkeit <SEP> kp/cm2 <tb> cm <SEP> min <tb> nach <tb> 1 <SEP> h <SEP> 3 <SEP> h <SEP> 24 <SEP> h <SEP> <tb> 2500 <SEP> 20 <SEP> 2,0 <SEP> 2,5 <SEP> 9, <SEP> 5 <SEP> <tb> 4500 <SEP> 7 <SEP> 3,0 <SEP> 4,5 <SEP> 14,0 <tb> Die in Tabelle 2 angegebene spezifische Oberfläche des Zements wurde durch Filtern der Luft durch eine Schicht zerkleinerter Masse gemessen und nach der Kozeny-Karmân-Methode berechnet. Bei der erfindungsgemässen Mischung können mit Erfolg mehrere Typen oberflächenaktiver Stoffe, u. zw. anionische, kationische und nichtionogene, sowie auch ein Gemisch aus solchen Stoffen verwendet werden. In Frage kommen in erster Linie Alkylarylsulfate, Alkylsulfonate, primäre und sekundäre Alkylsulfate, Qxy- EMI2.4 Als Formsand kann ein beliebiger zerkleinerter feuerfester Stoff benutzt werden, wie er gewöhnlich im Giessereiwesen zum Herstellen von Formen und Kernen verwendet wird. Solche Stoffe sind etwa Quarzsand, Olivin, Chrommagnesit, Schamotte usw.
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHE : 1. Flüssiges selbsthärtende Gemisch zur Herstellung von Giessformen und-kernen aus Formsand, Ze- EMI3.1 bis 1, 5 Gew.-% und jener an Alkalicarbonat 0,5 bis 2 Gew. -% beträgt.3. Gemisch nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h gekennzeichnet, dass dasAlkalialuminat Natriumaluminat ist.4. Gemisch nacheinemderAnspruchelbis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkalicarbonat Kaliumcarbonat ist.
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