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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gipsbauteilen guter Festigkeit durch Pressen eines Gemisches von Phosphorgips, Plaster und Wasser.
Es wurde bereits vorgeschlagen, Mischungen von Plaster und Gips unter Druck zu verformen.
So wird in der NL-PS Nr. 6809939 ein Verfahren beschrieben, nach welchem bei der Phosphorsäureherstellung anfallender Gips (Kalziumsulfatdihyrat) mit Plaster (Kalziumsulfathalbhydrat) in einem Gewichtsverhältnis von maximal 5 : 1 gemischt und die so erhaltene Mischung in einer Form unter einem Druck von zumindest 981 N/cm2 gepresst wird, wobei die Menge des in der Mischung eingesetzten Plasters von dem herzustellenden Material und dem Wassergehalt des Gipses abhängt.
Es wird angenommen, dass das Wasser des Gipses in Form von physikalisch gebundenem oder oberflächlich absorbiertem Wasser unter dem Einfluss des erhöhten Druckes mit dem Plaster der Mischung unter Bildung von Kalziumsulfatdihydrat reagiert, aus dem nach dem Abbinden ein Material erhältlich ist, welches insbesondere in der Landwirtschaft, bei der Herstellung von Ziegeln oder Schallisolierungsplatten und in der Zementindustrie verwendbar ist.
Das nach diesem bekannten Verfahren zur Herstellung gewerblich interessanten Produkte erforderliche Verdichten der Mischungen von Gips und Plaster bei Drücken von über 981 N/cm2 verringert auf Grund wirtschaftlicher Erwägungen das Interesse an diesem Verfahren.
Die DE-OS 2317049 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern ausgehend von Kalziumsulfat- (a)-Halbhydrat, das darin besteht, das Kalziumsulfat-Halbhydrat mit einer Wassermenge zu mischen, die höchstens gleich der zur Hydratation zum Kalziumsulfat-Dihydrat stöchiometrisch erforderlichen Menge ist, und anschliessend die Mischung zu verformen. Das bekannte Verfahren verwendet somit eine Mischung aus a-Plaster und Wasser, jedoch nicht eine Kombination aus Plaster, Phosphorgips und Wasser, wie sie Gegenstand der Erfindung ist.
Die DE-OS 1571466 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Platten und Formkörpern aus Plaster.
Das Verfahren umfasst verschiedene Mittel zur Befeuchtung eines trockenen Pulvers mit Wasser, wobei das Pulver aus natürlichem Plaster besteht, dem man in bestimmten Fällen natürlichen Gips (Plasterstein) zusetzt, der als Beschleuniger oder Initiator für die Kristallisation dient.
Die DD-PS Nr. 111571 beschreibt die Herstellung von Platten aus Plaster, bei welchem von einer Suspension von a-oder ss-Halbhydrat mit bekannter Korngrössenverteilung ausgegangen wird, dessen Auflösungsgeschwindigkeit in Wasser verzögert wird, wobei zur Herstellung der Platten mittels eines Druckbandes abgepresst wird.
In der CH-PS Nr. 472277 wird die Herstellung von Mischungen aus Plaster und Wasser beschrieben. Der Plaster kann ein Kalziumsulfat-Halbhydrat, ein wasserfreies Kalziumsulfat oder ein natürlicher Anhydrit sein. Die Herstellung der Mischung erfolgt in einer Granuliereinrichtung, die durch Zerstäuben o. dgl. wirkt, worauf das noch feuchte Granulat vor dem Abbinden in die gewünschte Form gebracht wird. Die Teilchengrösse variiert zwischen 4 und 14 mm.
In der NL 68/09939 wird ein Verfahren beschrieben, dessen Ziel die Aufwertung des Phosphorgipses ist, der als Nebenprodukt der Phosphorsäureherstellung anfällt. Dieses Nebenprodukt kann normalerweise wegen seines hohen Gehaltes an Verunreinigungen, insbesondere an Fluor, nicht ohne weiteres verwendet werden. Es wird daher vorgeschlagen, die Konzentration dieser Verunreinigungen durch Verdünnen des Phosphorgips mit natürlichem Plaster herabzusetzen. Die Konditionierung dieses Materials als Düngemittel ist ausführlich beschrieben.
Die DE-OS 2240926 beschreibt die Herstellung von Formkörpern, die aus wasserabbindenden Mischungen hergestellt werden und für die als Ausgangsmaterial reaktionsfähiger Anhydrit II und chemisch hergestellter Gips, d. h. Phosphorgips angegeben sind. Es handelt sich also um eine Mischung aus chemisch hergestelltem Gips und reaktionsfähigem Anhydrit II, was den sogenannten Keene-Zement darstellt.
Es wurde nunmehr gefunden, dass es möglich ist, Produkte mit guten, insbesondere guten mechanischen Eigenschaften zu erhalten, wenn man ein Verfahren zur Herstellung von Gipsbauteilen guter Festigkeit durch Pressen eines Gemisches von Phosphorgips, Plaster und Wasser erfindungsgemäss so führt, dass als Plaster ein aus Phosphorgips hergestellter Phosphorpiaster eingesetzt wird, der im wesentlichen aus Semihydrat besteht und eine spezifische Oberfläche nach Blaine von 2500 bis 7000 cm2/g aufweist, dass die beiden Komponenten Phosphorpiaster und Phosphorgips
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in einem Verhältnis von (30-99) :
(70-1) eingesetzt werden, dass der Phosphorgips gegebenenfalls zum Teil durch ein feuchtes Material ersetzt wird, das aus der Gruppe : feuchte Naturfasern, feuch- ter Vermiculit, Sand, feuchtes Eisen (III)-sulfat und beliebige andere feuchte mineralische Pulver ausgewählt ist, und der Mischung gegebenenfalls zumindest ein Zusatzmittel, nämlich ein wasser- abstossendes Mittel, ein Verstärkungsmittel, ein Neutralisierungsmittel, Polymeres und/oder verschie- dene Füllmittel zugesetzt wird bzw. werden, dass in dem Gemisch eine überstöchiometrische Wasser- menge bis zu 15 Gew.-% der Gesamtmischung eingestellt wird und dass schliesslich unter einem
Druck von 294 bis 2943 N/cm2 verpresst wird, so dass der Plaster in sehr kurzer Zeit abbinden kann, worauf man ohne Trocknen entformt.
Die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens sind unter anderem :
Ein industrielles Nebenprodukt, der Phosphorgips, wird im Rahmen der Phosphorsäureherstellung, nämlich des Angriffes von Schwefelsäure auf Phosphatgestein, erhalten.
Dieses Nebenprodukt kann ohne wesentlichen Energieverbrauch verwertet werden. Tatsächlich ist der durch Filtration und Waschen erhaltene feuchte Gips ein ideales Ausgangsmaterial.
Die gesamte Energiebilanz ist ausserordentlich interessant. Durch die Verwendung von Gips an Stelle von Plaster werden die Stufen der Trocknung und Kalzinierung vermieden. Die so erzielte Energieeinsparung liegt immer über 50%.
Die Verwendung von Ausgangsprodukten mit geringer und beschränkter Korngrösse ist eine äusserst günstige Massnahme für die Verdichtung von Pulvern.
Es führen bei diesem Verfahren sowohl die Gewichtsanteile des Phosphorpiasters von 30 bis 60% als auch die von 60 bis 99% zu guten Resultaten.
Wenn im folgenden von Gips oder Plaster die Rede ist, so wird darunter im Sinne des erfindungsgemässen Verfahrens stets Phosphorgips und Phosphorpiaster verstanden.
Vorteilhafterweise kann der erfindungsgemäss eingesetzte Phosphorgips nach dem in den FR-PS Nr. 1. 125. 849 und Nr. 1. 181. 150 beschriebenen Verfahren erhalten wurde ; man kann hiefür direkt das nach der Behandlung der Phosphate, z. B. nach Filtration durch ein in der FR-PS Nr. 1, 327, 693 beschriebenes Filter erhaltene Filtrat verwenden oder dasselbe vor Verwendung reinigen und gegebenenfalls neutralisieren.
Die Stufe der Reinigung umfasst gewöhnlich ein einfaches Waschen und nachfolgendes Filtrieren oder Abnutschen bzw. eine Hydrocyclonierung und nachfolgendes Filtrieren oder Abnutschen oder aber eine Flotation und nachfolgendes Filtrieren oder Abnutschen, wobei es klar ist, dass die Art dieser Reinigung in Abhängigkeit insbesondere von der Art daraus dem Gips zu entfernen, den Verunreinigungen und der Korngrössenverteilung des behandelten Gipses gewählt werden wird. Die Reinigungsvorgänge, insbesondere die unter Verwendung eines Hydrozyklons vorgenommen werden, können vorteilhafterweise so ausgeführt werden, wie es in der FR-PS Nr. 1. 601. 411 beschrieben ist. Die allenfalls vorgenommene Verfahrensstufe der Neutralisation des Phosphorgipses wird vorzugsweise gemäss der FR-PS Nr. 2. 308. 593 ausgeführt.
In dieser Ver- öffentlichung wird ein Verfahren der Reinigung von Phosphorgips beschrieben, gemäss welchem man die sauren Verunreinigungen des synthetischen Gipses mittels einer alkalisch wirkenden Verbindung zerstört, indem man den synthetischen Gips in Wasser suspendiert, die so erhaltene Suspension mit einer alkalisch reagierenden Verbindung in einer in Abhängigkeit von Fluorgehalt p des Gipses gewählten Menge Q in einem mit einem Rührer ausgestatteten Reaktionsgefäss in Kontakt bringt, um eine praktisch homogene Reaktionsmischung zu erhalten, diesen Kontakt während einer für die chemische Reaktion erforderlichen Zeit aufrechterhält, und zumindest einen Teil der Suspension extrahiert, der dann einer Reinigung durch Waschen und Filtrieren unterworfen wird.
Die alkalisch reagierende Verbindung wird aus der Gruppe bestehend aus Kalk, Kalziumcarbonat, Natronlauge, Natriumcarbonat, Kaliumlauge, Kaliumcarbonat, Magnesiumoxyd und Magnesiumcarbonat ausgewählt. Die Menge Q der alkalisch reagierenden Verbindung wird nach der Gleichung Q = Q +K gewählt, in der Q die Anzahl der Äquivalente OH- pro kg Gips darstellt, Q die Anzahl der zur Neutralisierung der in Wasser löslichen sauren Bestandteile pro kg Gips ist, und K ein Koeffizient von 0, 2 bis 0, 6 ist, der von der Art der in dem Gips vorliegenden fluorhaltigen Verbindungen abhängig ist. Den PH-Wert hält man im Reaktionsgefäss zwischen 7 und 13, wobei man eine konstante Temperatur aufrechterhält, die zwischen Raumtemperatur und 90 C liegt.
Als erste wesentliche Verfahrensvariante sei nun jene beschrieben, bei der der Anteil Plaster in der Gips-Plaster-Mischung 30 bis 60 Gew.-% beträgt.
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Der gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren eingesetzte Phosphorgips hat dabei einen Wassergehalt von vorzugsweise 0 bis 40%, insbesondere von 15 bis 40%. Es ist vorteilhaft, den Gips in Pulverform0 einzusetzen und zu vermeiden, dass er während des Verfahrens auf Grund eines Wassergehaltes von über 40% pastös wird.
Um Produkte mit guten Eigenschaften unter Verwendung von niederen Verdichtungsdrücken zu erhalten, ist es von Vorteil, Phosphorgipse mit einem Wassergehalt von 25 bis 35% einzusetzen.
Ausserdem ist es zu dem gleichen Zweck vorteilhaft, Phosphorgipse mit kleineren Korngrössen einzusetzen ; dies ermöglicht, den pulverigen Zustand des Gipses bei den bevorzugten vorstehend beschriebenen erhöhten Feuchtigkeitsanteilen beizubehalten. Die Blaine-Oberfläche solcher Gipse liegt zwischen 1000 und 4000 cm2/g.
Eine Ausführungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, an Stelle eines Teiles des Phosphorgipses ein beliebiges Material einzusetzen, welches das Wasser bereitzustellen vermag, das zum Abbinden des Plasters während des Verdichtens erforderlich ist. So kann man erfindungsgemäss einen Teil des Gipses durch feuchte Naturfasern, feuchten Vermiculit, Sand, feuchten Eisen (III)-Sulfat, wie es z. B. bei der Herstellung von Titanoxyd nach dem Schwefelsäureverfahren erhalten wird und durch verschiedene andere feuchte mineralische Pulver ersetzen.
Für das erfindungsgemässe Verfahren sind Plaster verwendbar, die sehr unterschiedliche Anteile von Anhydrit II und Anhydrit III enthalten, wobei der Restgehalt des Gipses in demselben bis zu ungefähr 15 Gew.-% betragen kann. Insbesondere kann es von Vorteil sein, Plaster mit einem Gehalt von nahezu 100% ss-Kalziumsulfat-Halbhydrat einzusetzen.
Zur Herstellung von Produkten mit guten Eigenschaften unter Verwendung niederer Verdichtungsdrücke ist es von Vorteil, einen Plaster mit einer eingeschränkten Korngrössenverteilung zu verwenden. Unter eingeschränkter Korngrössenverteilung soll eine solche Verteilung verstanden werden, bei welcher der grösste Teil der Teilchen eine Grösse von 20 bis 100 im aufweist ; eine solche Korngrössenverteilung findet sich bei den Plastern aus Phosphorgips, welche vorteilhafterweise eine Korngrössenverteilung mit einem Korngrössenmaximum von 40 um aufweisen.
Auf Grund einer solchen Korngrössenverteilung wird ein Plaster mit einem geringen Füllgewicht erhalten, was für die erfindungsgemässen Zwecke besonders dienlich ist. Daher wird für das erfindungsgemässe Verfahren der aus Phosphorgips erhaltene Plaster verwendet, da dieser direkt oder nach einer einfachen Zerkleinerung die erforderlichen Merkmale aufweist.
Der erfindungsgemäss verwendete Plaster wird durch Trocknen und Kalzinieren von Phosphorgips erhalten. Es können verschiedene Verfahrensweisen für die Trocknung und Kalzinierung zwecks Herstellung eines solchen Plasters verwendet werden ; genannt seien jene, bei denen Drehöfen mit indirekter Heizung, diskontinuierlich betriebene Drehöfen mit indirekter Heizung Schneckenkalzinierungsvorrichtungen (vgl. z. B. FR-PS Nr. 1. 601. 411), pneumatische Schnelltrockner oder Kalzinierungen im Fliessbett (vgl. z. B. FR-PS Nr. 2. 311. 764) oder eine Kalzinierung pneumatischer Art in einer Vorrichtung der in der FR-PS Nr. 2. 257. 326 beschriebenen Art angewendet werden.
Die FR-PS Nr. 2. 311. 764 betrifft insbesondere ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Gips zwecks Überführung desselben in das ss-Halbhydrat durch indirekte Beheizung im Fliessbett ; dieses Verfahren ist gekennzeichnet durch nachstehende Kombination von Verfahrensbedingungen : kontinuierliche Fluidisierung des feinverteilen Gipses mittels eines hauptsächlich aus Luft bestehenden Gases ; eine Gaszuführungsgeschwindigkeit, die zwischen der theoretischen Minimalgeschwindigkeit, unterhalb welcher das Bett in Ruhe bleibt, und ungefähr dem sechsfachen Wert dieser Geschwindigkeit liegt ; eine im wesentlichen horizontale Führung des Materials von einer Seite des Fliessbettes zur andern gleichzeitig mit einer fortschreitenden Dehydratisierung ;
eine Wärmezufuhr mittels in das Fliessbett eingetauchter Heizelemente in der Weise, dass eine Temperaturdifferenz von mehreren - zig C zwischen der mittleren Temperatur jedes Heizelementes und des fluidisierten Materials vorliegt, und Entfernung des durch die Reaktion gebildeten Wasserdampfes, wobei man am Fliessbettende ein im wesentlichen zur Gänze in das Halbhydrat umgewandeltes Produkt erhält. In den selbstheizenden Elementen lässt man die kontinuierliche Zirkulation eines warmen Mediums so vor sich gehen, dass am Eingang jedes Heizelementes eine praktisch konstante Temperatur zwischen 180 und 300 C vorherrschen.
Man regelt die Temperatur des warmen Mediums am Ausgang jedes Heizelementes durch Kontrolle des Durchsatzes des umgewälzten warmen Mediums derart, dass diese Temperatur 30 bis 40 C unterhalb der Einlasstemperatur liegt.
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In der Mischung von feuchtem Phosphorgips und Phosphorpiaster soll gemäss dieser Ausführungsweise der Erfindung der Gewichtsanteil des Plasters 30 bis 60%, vorzugsweise 40 bis 60% betragen. Dieser Plasteranteil wird in der Mischung in Abhängigkeit von dem Wasserüberschuss eingestellt, mit welchem man innerhalb der vorstehend genannten, erfindungsgemäss einzuhaltenden Grenzen arbeiten will und demgemäss in Abhängigkeit von den erwünschten mechanischen Eigenschaften. Daher ist das Gewichtsverhältnis von Plaster zu feuchtem Gips derart, dass der Wasserüberschuss mit Bezug auf die stöchiometrische Menge, die zum nachfolgenden Abbinden der Mischung erforderlich ist, zwischen 0 und 15%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung beträgt ; vorzugsweise liegt dieses Verhältnis zwischen 2 und 8%.
Der Anteil des eingesetzten Plasters hängt demnach von der Feuchtigkeit des Gipses, von dem gewählten Wasserüberschuss und dem Hydratanteil des Plasters ab.
Man kann die Bereiche des erfindungsgemäss einzusetzenden Plasters wie folgt zum Ausdruck bringen :
EMI4.1
P Gramm Plaster werden mit 100 g feuchtem Gips mit einem Gehalt von E Gramm freiem Wasser vermischt. Die Zusammensetzung an Hydraten dieses Plasters ist derartig, dass 100 g Plaster stöchiometrisch in den Gipszustand mit 100 g Wasser übergehen würden.
Der Überschuss an Wasser entspricht : e = E - P und demgemäss sind die Beschränkungen
EMI4.2
EMI4.3
EMI4.4
15) PP : : 102 g/100 g feuchtem Gips.
Vor dem Verdichten muss der Gips und der Plaster gut vermischt werden. Dies kann mit herkömmlichen Mitteln erzielt 0 werden, z. B. mit Hilfe eines Propeller- oder Turbinenrührers oder eines Schneckenmischers.
Die Verdichtungsdrücke liegen zwischen 294 und 2943 N/cm2, vorzugsweise bei 294 bis 2453, insbesondere 294 bis 981 N/cm2.
Man kann gemäss der Erfindung mechanische Eigenschaften durch Verwendung von vorstehend angeführten Mischungen von feuchtem Gips und Plaster bei Verdichtungsdrücken von unter 981 N/cm2 erreichen, die analog denjenigen sind, die mit den vorfabrizierten Elementen des herkömmlichen Plasters (z. B. 245 bis 294 N/cm2 Biegefestigkeit und 589 bis 785 N/cm2 Druckfestigkeit) erhalten werden. Wenn man noch bessere Eigenschaften (z. B. 491 bis 589 N/cm2 Biegefestigkeit) erzielen will, genügt es, das Gewicht der zu verdichtenden Mischung in Abhängigkeit von dem vorgesehenen Endvolumen zu erhöhen.
Dies führt natürlich zu einer Erhöhung des zur Verdichtung erforderlichen Druckes, wobei jedoch die erwünschten Eigenschaften erfindungsgemäss immer bei einem minimalen Verdichtungsdruck erhalten werden.
Der Druck kann auf die Mischung entweder längs einer einzigen Ebene od. dgl. längs gegen- überliegenden Ebenen ausgeübt werden. Es kann von Vorteil sein, eine Vorverdichtung der Mischung vorzunehmen.
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Die Dauer der Druckanwendung kann variabel sein, wobei jedoch festgestellt werden konnte, dass im allgemeinen schon nach kurzer Druckdauer, z. B. von etwa 15 bis 90 s und sogar einer solchen von weniger als 15 s unmittelbar gut hantierbare Produkte erhalten werden. Da hiedurch die Produktivität bei der Herstellung von Produkten mit guten Eigenschaften erhöht wird, ist dies ein Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens.
Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens beruht auf dem bei Durchführung dieses Verfahrens besonders niedrigen Energieverbrauch, da nämlich die Verfahrensstufe einer Trocknung des verdichteten Materials nicht erforderlich ist.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens liegt darin, dass es viele Möglichkeiten betreffend der Natur und der Mengen allfälliger Zusatzmittel offen lässt. So kann es von Vorteil sein, der Mischung oder bestimmten Bestandteilen derselben Zusatzmittel, wie Neutralisierungsmittel (z. B. Kalk oder Kalziumcarbonat) wasserabstossende Mittel (Methylsilikonate), Verstärkungsmittel (anorganische oder organische Fasern), anorganische Stoffe (Aluminiumsulfat oder Kalk), Polymeren (Harze auf Basis von Harnstoff und Formaldehyd oder Polyvinylacetate) und verschiedene Füllmittel (Kies oder Kaolin) zuzusetzen.
Gemäss einer Ausführungsweise der Erfindung kann Wasser zugesetzt werden, wenn der eingesetzte Gips trocken oder nicht hinreichend feucht ist. In diesem Fall kann man das erforderliche Wasser entweder dem Gips vor dem Vermischen oder dem trockenen oder nicht hinreichend feuchten Gips und dem Plaster nach erfolgter Mischung unmittelbar vor der Verdichtung zusetzen. Dieser Wasserzusatz muss natürlich unter Berücksichtigung der Besonderheiten des erfindungsgemässen Verfahrens ausgeführt werden.
Das Verfahren gemäss der Erfindung eignet sich zur Herstellung aller Formteile oder Formkörper beliebiger Form und beliebiger Grösse. Es ist insbesondere verwendbar zur Herstellung von Fliesen, Blöcken, Platten, Schichtstoffen, Trenn- und Zwischenwänden, Ummantelungen, Fassaden und Böden.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Produkte weisen insbesondere gute mechanische Eigenschaften auf und zeichnen sich durch sehr geringe Wasseraufnahme beim Eintauchen derselben aus.
So beträgt die Biegefestigkeit und die Druckfestigkeit von Platten 4 x 4 x 16 cm 24 h nach der Verdichtung, die unter Verdichtungsdrucken von weniger als 981 N/cm2 erhalten worden waren :
245 < Biegefestigkeit in N/cm2 540
245 < Druckfestigkeit in N/cm2 1766
Oberflächen-Shore-Härte-C > 60%.
Ferner kann man z. B. durch Erhöhung des nach der Verdichtung bei gleichem Volumen (4 x 4 x 16 cm) erhaltenen Gewichtes und demnach des Verdichtungsdruckes eine Biegefestigkeit von bis zu 981 N/cm2 und eine Druckfestigkeit von bis zu 3924 N/cm2 bei einem Verdichtungsdruck von bis zu 2453 N/cm2 erhalten.
Hinzu kommt, dass die beim Eintauchen vor sich gehende Wasseraufnahme erfindungsgemäss erhaltener Produkte sehr gering ist. So bedingt z. B. ein 24 h währendes Eintauchen in Wasser von 4 x 4 x 16 cm Proben eine Wasseraufnahme von nur 2 bis 6 Gew.-%, wobei diese Proben mehr als 60% ihrer mechanischen Eigenschaften beibehalten. Wenn die Dichte der erfindungsgemäss erhältlichen Produkte 1, 6 überschreitet, ist die Wasseraufnahme noch geringer (2 bis 3%) und werden die mechanischen Eigenschaften in einem Ausmass von über 90% beibehalten.
Nach Aufbewahrung erfindungsgemäss erhaltener Produkte während 24 h an der Luft liegt deren Dichte im allgemeinen zwischen 1, 4 und 1, 6, wenn ein Verdichtungsdruck von unter 981 N/cm2 angewendet wurde, und zwischen 1, 6 und 2, 0 bei Anwendung höherer Drücke.
Erfindungsgemäss erhaltene Produkte sind auf zahlreichen Gebieten anwendbar. So können sie insbesondere entweder Plasterelemente oder Elemente aus Beton oder Ziegelsteinen ersetzen.
Bei Ersatz von Plasterelementen ermöglichen erfindungsgemäss erhaltene Produkte eine wesentliche Energieersparnis bei deren Herstellung ; ausserdem können sie bei geringen Dicken und grossen Längen tragende Funktionen übernehmen, für welche Plasterelemente nicht geeignet sind. Bei Ersatz
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von Elementen aus Beton oder Ziegelsteinen durch erfindungsgemäss erhaltene Produkte ermöglichen letztere zusätzliche Vorteile mit Bezug auf insbesondere gute Ausführung thermische oder akustische
Isolierung, variierbarere Formgestaltung und erleichte Fixierung.
Es konnte ferner festgestellt werden, dass man Produkte mit hervorragenden Eigenschaften auch erhalten kann, wenn man in der Mischung Plasteranteile von 60 bis 99 Gew.-% einsetzt und zu der Mischung eine gewisse Menge Wasser zusetzt. Darauf beruht die zweite Ausführungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens, nach welcher eine Mischung eingesetzt wird, die einen Phos- phorgips mit einem Gehalt von 0 bis 40 Gew.-% Wasser und Phosphorpiaster in einem Gewichtsan- teil von 60 bis 99% der Gips-Plastermischung und Wasser in einem solchen Anteil enthält, dass das die Feuchtigkeit des Gipses ergebende Wasser und dieses zusätzliche Wasser einen Überschuss mit Bezug auf die zum nachfolgenden Abbinden der Mischung erforderliche stöchiometrische Menge von 0 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung aufweist.
Der Vorteil dieser Ausführungsweise besteht insbesondere darin, dass gute mechanische Eigenschaften mit einer verhältnismässig geringen Enddichte (Dichte der Endprodukte) erhalten werden können, wobei man niedere Verdichtungsdrücke anwendet. So muss man um gleiche Eigenschaften mit Plasteranteilen von 30 bis 60% in der Mischung zu erhalten unter höheren Drücken ein viel grösseres Gesamtgewicht verdichten.
Der Gips, der gemäss dieser Ausführungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens einzusetzen ist, kann gleichen Ursprungs sein, wie er vorstehend mit Bezug auf die erste Ausführungsweise beschriebene Gips und einen Wassergehalt von 0 bis 40% aufweisen ; es ist von Vorteil, den Gips in pulverförmigem Zustand einzusetzen, um zu vermeiden, dass er bei der Aufarbeitung pastenförmig wird.
Die Korngrössen sind die gleichen wie vorstehend beschrieben.
Teile des Phosphorgipses können durch jedes Material, das vorstehend mit Bezug auf die erste Ausführungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens genannt ist, ersetzt werden, und der Phosphorpiaster ist wie vorstehend definiert.
Der Gewichtsanteil des Plasters in der Gips-Plaster-Mischung liegt bei dieser zweiten Ausführungsweise zwischen 60 und 99%. Diese Plasteranteile können in der Mischung in Abhängigkeit von dem Wasserüberschuss variiert werden, mit welchem man innerhalb der erfindungsgemäss gegebenen Grenzen arbeiten will.
Gemäss einem weiteren Merkmal dieser Ausführungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens setzt man der Gips-Plaster-Mischung soviel Wasser zu, dass das die Feuchtigkeit des Gipses ergebende Wasser und dieses zusätzliche Wasser einen Überschuss mit Bezug auf die zum späteren Abbinden der Mischung erforderliche stöchiometrische Menge darstellen. Das in physikalisch gebundener oder oberflächlich absorbierte Wasser des Apses und das zusätzliche Wasser reagieren auf Grund des Druckes mit dem Plaster der Mischung unter Bildung von Kalziumsulfatdihydrat, der abgebunden wird. Die Menge des zusätzlichen Wassers muss gewährleisten, dass der Überschuss zwischen 0 und 15 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 2 und 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, liegt.
Vor Ausführung der Verdichtung ist es notwendig, den Gips und den Plaster gut zu vermischen. Dieser Vorgang kann mittels bekannter Vorrichtungen, z. B. mit einem Propeller- oder Turbinen-Rührer oder einem Schneckenrührer ausgeführt werden.
Der Wasserzusatz erfolgt vorzugsweise nach der Vermischung von zumindest einem Teil des Gipses und Plasters. Bemerkt sei, dass es möglich ist, die Mischung einige Zeit vor dem Zusatz von Wasser stehen zu lassen, was vorteilhaft ist.
Die Verdichtungsdrücke sowie die Vorteile und die Anwendungsmöglichkeiten sind bei dieser Ausführungsweise die gleichen, wie bei der erstgenannten Ausführungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens.
Die nach dieser zweiten Ausführungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens erhaltenen Produkte besitzen insbesondere gute mechanische Eigenschaften und zeichnen sich durch geringe Wasseraufnahme nach dem Eintauchen derselben in Wasser aus. So variieren die Biegefestigkeit und die Druckfestigkeit von 4 x 4 x 16 cm Platten, die bei Verdichtungsdrücken von unter 981 N/cm2 erhalten wurden, 24 h nach der Verdichtung in nachstehenden Grenzen.
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245 < Biegefestigkeit in N/cm2 < 1079 491 < Druckfestigkeit in N/cm2 4415 Oberflächen-Shore-Härte-C 80%
Ferner kann man z. B. bei gleichem Volumen (4 x 4 x 16 cm) durch Erhöhung des Verdichtungsgewichtes und demnach des Verdichtungsdruckes eine Biegefestigkeit bis zu 150 N/cm2 und eine Druckfestigkeit von 5886 N/cm2 bei einem Verdichtungsdruck von bis zu 2943 N/cm2 erhalten.
Ferner ist die Wasseraufnahme von gemäss dieser Ausführungsweise erhaltenen Produkten beim Eintauchen derselben in Wasser sehr gering. So bedingt ein 24 h währendes Eintauchen in Wasser von 4 x 4 x 16 cm Proben eine Wasseraufnahme von nur 2 bis 6 Gew.-%, wobei diese Proben mehr als 60% ihrer mechanischen Eigenschaften beibehalten. Wenn die Dichte solcher erfindungsgemäss erhaltener Produkte 1, 6 überschreitet, ist die Wasseraufnahme noch geringer (2 bis 3%) und werden die mechanischen Eigenschaften in einem Ausmass von über 90% beibehalten.
Nach Aufbewahrung so erhaltener Produkte während 24 h an der Luft liegt deren Dichte im allgemeinen zwischen 1, 4 und 1, 7, wenn ein Verdichtungsdruck von unter 981 N/cm2 angewendet wurde, und zwischen 1, 7 und 2, 0 bei Anwendung höherer Verdichtungsdrucke.
Die nach dieser Ausführungsweise der Erfindung erhältlichen Produkte können in gleicher Weise, wie vorstehend beschrieben, eingesetzt werden.
Eine dritte Ausführungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens betrifft die Herstellung von Formteilen oder Formkörpern aus Plaster und Wasser.
Im allgemeinen versteht man unter Plaster eine Mischung von mehr oder weniger hydratisiertem Kalziumsulfat, erhalten durch Kalzinierung von Gips, mit Kalziumsulfathalbhydrat (CaSO.. 0, 5 H. O) als Hauptbestandteil. Jedoch können solche Mischungen aus 100% Halbhydrat bzw. bis zu 100% reaktivierbarem Anhydrit bestehen. In allen Fällen liegt der Anteil an Kristallwasser unter 0, 5 Moleküle H20 pro Molekül Kalziumsulfat (CaS04),
Das Abbinden solcher Mischungen geht durch Fixierung von zusätzlichem Wasser unter Bildung des Dihydrats CaSO,. 2 H20 vor sich.
Es wurden verschiedene Versuche gemacht, um Plaster mit der für das Abbinden erforderlichen Wassermenge ohne Verwendung eines für das Anrühren erforderlichen Überschusses bereitzustellen, welche Überschüsse eine Trocknung erforderlich machen ; es wurde jedoch hiebei Produkte mit nicht ganz zufriedenstellenden mechanischen Eigenschaften erhalten.
Bekannt ist das Verfahren gemäss der FR-PS Nr. 1. 511. 233, nach welchem eine pulverförmige Mischung auf Basis von Plaster unter einem erheblichen Druck behandelt wird, wobei die durch Aufstapeln erhaltenen Produkte hinreichend kohärent sind, um sie hantieren zu können, wonach sie Wasserdampf ausgesetzt werden, wobei das Abbinden des Plasters vor sich geht.
Man kennt auch das Verfahren gemäss der FR-PS Nr. 2. 098. 706, nach welchem das Anrühren des natürlichen oder synthetischen Plasters mit einer mit Bezug auf die herkömmlich verwendete Wassermenge geringere Menge erfolgt (21 bis 45% anstatt 80%), wonach Drücke von 589 N/cm2 angewendet werden ; auf diese Weise erhält man Produkte, deren Druckfestigkeiten mit Bezug auf durch Anrühren gewonnene herkömmliche Produkte erheblich verbessert sind (2158 N statt 471 N) die Aufarbeitung solcher Mischungen ist jedoch schwierig.
Ferner ist es aus der FR-PS Nr. 2. 224. 236 ein Verfahren bekannt, nach welchem bei der Herstellung von a-Halbhydrate anfallende feuchte und warme Produkte behandelt werden. Solche Produkte, die vor deren Abkühlung unter Druck gesetzt werden, wobei von den bekannten Vorteilen von a-Halbhydrat Gebrauch gemacht wird, ermöglichen die Herstellung von sehr beständigen, insbesondere druckfesten Formkörpern. Im Gegensatz zu den vorstehend genannten Patentschriften ist in diesem Fall die eingesetzte Wassermenge geringer als die stöchiometrisch erforderliche ; sie wird durch eine Zerstäubung vervollständigt.
Gemäss der ersten und zweiten Ausführungsweise des erfindungsgemässen Verfahrens wird das zum Abbinden erforderliche Wasser vorzugsweise von dem Gips bereitgestellt, wobei die Feuchtigkeit erforderlichenfalls ergänzt wird. Eine genaue Regelung der betreffenden Anteile, der Korngrösse der Materialien und der Menge des überschüssigen Wassers ermöglicht unter festgelegten
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Verfahrensbedingungen die Herstellung von Produkten mit sehr interessanten mechanischen Eigenschaften ohne dass hiebei eine Trocknung erforderlich wäre.
Die Erfindung soll an Hand von Beispielen ohne Einschränkung auf dieselben näher erläutert werden.
Die Versuche wurden unter Verwendung von Formen durchgeführt, die Proben mit Grössen von 4 x 4 x 16 cm oder von Platten mit einer Oberfläche von 400 cm2 und einer Höhe von 15 bis 20 cm ergaben.
Es wurde im allgemeinen wie folgt vorgegangen : In ein mit einem Rührwerk versehenes Reaktionsgefäss wurde der feuchte Gips innerhalb von 30 s eingebracht, dann unter Rühren mit grosser Geschwindigkeit der Plaster hinzugefügt, die Mischung in die gewünschte Form ohne Druck und ohne Schütteln eingebracht und sodann bis zu dem gewünschten Endvolumen ungeführ 15 s unter Anwendung eines Druckes von weniger als oder gleich 981 N/cm2 gepresst wurde, wonach die Probe sofort aus der Form herausgenommen und das so geformte Produkt an der Luft 48 h gelassen wurde. Hierauf wurden gemessen : die Shore-Härte C, die Biegefestigkeit, die Druckfestigkeit und die Dichte des Endproduktes.
Beispiel 1 : Dieses Beispiel zeigt den Einfluss des Gewichtes des verdichteten Gemisches bei einem bestimmten Endvolumen.
Man verwendet einen Phosphorgips, erhalten aus einem aus Togo stammenden Phosphat. Dieser Phosphorgips wurde neutralisiert, wonach filtriert und der im Filterkuchen enthaltene Gips eingesetzt wurde. Seine Merkmale waren folgende :
Feuchtigkeit 25 Gew.-% ; Blaine-Oberfläche (trocken gemessen) 2250 cm2/g ; Korngrèlssenvertei- lung, bei der der Anteil der Teilchen mit Grössen von unter 30 im 15% betrug.
Der eingesetzte Plaster stammte von der Kalzinierung des vorstehend genannten Phosphorgipses, hatte einen PH-Wert von 5, 8, einen Infrarottrocknungsverlust von 5, 6%, eine Blaine-Oberfläche von 3200 cm/g und eine Korngrössenverteilung, bei der der Anteil der Teilchen mit Grössen von unter 30 (im 34% betrug.
Die Mischung wurde in Anteilen von 52, 5% Plaster und 47, 5% Phosphorgips ausgeführt.
Man brachte eine verschiedene Menge der Mischung in eine Form von 4 x 4 x 16 cm ein und verdichtete auf ein Endvolumen von 256 cm3.
Es wurden die nachstehenden Resultate erhalten.
EMI8.1
<tb>
<tb>
Gewicht <SEP> der <SEP> verdichteten <SEP> Mischung
<tb> (in <SEP> g)
<tb> 400 <SEP> 435 <SEP> 470 <SEP>
<tb> Erforderlicher <SEP> Verdichtungsdruck <SEP> (N/cm') <SEP> 863 <SEP> 1501 <SEP> 2394
<tb> Dichte <SEP> des <SEP> Endproduktes <SEP> 1,49 <SEP> 1,62 <SEP> 1,75
<tb> Biegefestigkeit <SEP> (N/cmn) <SEP> 367, <SEP> 9 <SEP> 416, <SEP> 9 <SEP> 491
<tb> Druckfestigkeit <SEP> (N/cm2) <SEP> 1128 <SEP> 1373 <SEP> 1619 <SEP>
<tb> Shore-Härte <SEP> C <SEP> 95 <SEP> 97 <SEP> 100 <SEP>
<tb>
Man erkennt, dass bei Erhöhung des Gewichtes der verdichteten Mischung der für das Verdichten erforderliche Druck und die Enddichte viel schneller ansteigen, als die Verbesserung der Eigenschaften der Endprodukte.
Beispiel 2 : Dieses Beispiel erläutert den Einfluss des Gewichtsanteiles von Plaster in der Mischung.
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Mit dem Gips und dem Plaster nach Beispiel 1 bereitete man eine Mischung vor und führte die Verdichtung bis zu einem konstanten Gewicht von 400 g/256 cm3 aus, wobei man den Plasteranteil variierte* Da die Feuchtigkeit des Gipses konstant blieb, ergab sich eine Variierung des theoretischen Wasserüberschusses mit Bezug auf die Stöchiometrie der Umsetzung von Halbhydrat zu Gips.
Für 23% Plaster beträgt der Wasserüberschuss 15%, für 42% Plaster 6. 7% und für 52, 5% 2, 14%.
Es wurden die nachstehenden Resultate erhalten.
EMI9.1
<tb>
<tb>
Gew.-% <SEP> Plaster <SEP> in <SEP> der <SEP> Mischung
<tb> 23 <SEP> 42 <SEP> 52, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Erforderlicher <SEP> Verdichtungsdruck <SEP> (N/cm) <SEP> 589 <SEP> 736 <SEP> 863
<tb> Dichte <SEP> des <SEP> Endproduktes <SEP> 1,38 <SEP> 1,45 <SEP> 1,49
<tb> Biegefestigkeit <SEP> (N/cm2) <SEP> 58,9 <SEP> 226 <SEP> 368
<tb> Druckfestigkeit <SEP> (N/cm) <SEP> 157 <SEP> 687 <SEP> 1128
<tb> Shore-Härte <SEP> C <SEP> 85 <SEP> 90 <SEP> 95
<tb>
Man erkennt, dass für einen Gips mit gegebener Feuchtigkeit (im vorliegenden Fall 25%) der Gewichtsanteil des Plasters die Eigenschaften der Endprodukte stark beeinflusst : Um gute Eigenschaften ohne hohen Verdichtungsdruck und ohne hohe Enddichte zu erhalten, muss dieser Anteil mehr als 30% betragen und vorzugsweise zwischen 40 und 60% liegen.
Beispiel 3 : Dieses Beispiel erläutert den Einfluss des Wassergehaltes des Gipses in der Mischung.
Man verwendete einen aus einem marokkanischen Phosphat erhaltenen Phosphorgips, der eine Blaine-Oberfläche von 2100 cm3/g und eine Korngrössenverteilung aufwies, bei welcher der Anteil der Teilchen mit Grössen von unter 30 11m 15% betrug, wobei die Feuchtigkeit des Gipses, wie weiter unten angegeben, variierte.
Der eingesetzte Plaster stammte von der Kalzinierung des vorstehend beschriebenen Phosporgipses und hatte nachstehende Merkmale : PH = 4, 4, Blaine-Oberfläche 3300 cm2/g, Anteil der Teilchen mit Grössen unter 30 11m ; 25%, Infrarottrocknungsverlust 5, 7%.
Man bereitete die Mischung aus 212, 5 g Plaster und 212, 5 g Gips, berechnet für trockenes CaSO.. 2 H2O. Da der Gips feucht war, ergab sich mit Bezug auf vorstehende Gewichtsangaben eine in Abhängigkeit von Feuchtigkeit des Gipses variable Wassermenge, wobei man einen Wasser- überschuss über die stöchiometrisch für die Hydratationsreaktion des Halbhydrats in Gips erforderliche Menge verwendete.
Bezogen auf das Gewicht der Mischung war : bei einer Gipsfeuchtigkeit von 15% ein Wasserüberschuss von 2%, bei einer Gipsfeuchtigkeit von 22, 5% ein Wasserüberschuss von 4%, bei einer Gipsfeuchtigkeit von 29, 1% ein Wasserüberschuss von 10%.
Man verdichtete 400 g dieser Mischung auf ein Endvolumen von 256 cm3.
Es wurden nachstehende Resultate erhalten.
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EMI10.1
<tb>
<tb>
Feuchtigkeit <SEP> des <SEP> Gipses
<tb> 15 <SEP> Gew.-% <SEP> 22,5 <SEP> Gew.-% <SEP> 29, <SEP> 1 <SEP> Gew. <SEP> -% <SEP>
<tb> Erforderlicher <SEP> Verdichtungsdruck <SEP> (N/cm2) <SEP> 981 <SEP> 785 <SEP> 638
<tb> Dichte <SEP> des <SEP> Endproduktes <SEP> 1,80 <SEP> 1,46 <SEP> 1,40
<tb> Biegefestigkeit <SEP> (N/cm2) <SEP> 118 <SEP> 491 <SEP> 294
<tb> Druckfestigkeit <SEP> (N/cm2) <SEP> 294 <SEP> 903 <SEP> 687
<tb> Shore-Härte <SEP> C <SEP> 65 <SEP> 91 <SEP> 87
<tb>
Bei Wassermangel (Gipsfeuchtigkeit 15%) sind die Resultate ungünstig. Bei Verwendung eines zu grossen Wasserüberschusses setzt man die mechanischen Eigenschaften zu sehr herab, wobei diese Feuchtigkeit für niedere Verdichtungsdrucke und geringere Dichten der Endprodukte günstig ist.
Beispiel 4 : Dieses Beispiel erläutert den Einfluss der Blaine-Oberfläche des Plasters auf die Mischung.
Man verwendete einen Phosphorgips, wie in Beispiel 1 und einen Plaster der gleichen Herkunft, wie in Beispiel 1, wobei jedoch der Plaster verwendet wurde : als solcher mit einer Blaine-Oberfläche von 3200 cm3/g, einem Anteil von Teilchen mit Grössen von unter 30 11m von 15% und einem Füllgewicht von 0, 718 oder zermahlen mit einer Blaine-Oberfläche von 6400 cm2/g einem Anteil der Teilchen mit Grössen von unter 30 11m von 52% und einem Füllgewicht von 6, 75 oder als Mischung 50 : 50 mit einer Blaine-Oberfläche von 4300 cm3/g und einem Füllgewicht von 0, 690.
Man verdichtete 400 g der Mischung von Plaster und feuchtem Gips bis zu einem Endvolumen von 256 cm3 ; der Plaster enthielt 52, 5 Gew.-% der Mischung und 47, 5% Gips, wobei der Feuchtigkeitsanteil dieses Gipses 25% betrug.
Es wurden die nachstehenden Resultate erhalten.
EMI10.2
<tb>
<tb>
Blaine-Oberfläche <SEP> des <SEP> Plasters <SEP> cm"/g
<tb> 3200 <SEP> 4300 <SEP> 6400
<tb> Erforderlicher <SEP> Verdichtungsdruck <SEP> (N/cm2) <SEP> 863 <SEP> 785 <SEP> 942
<tb> Dichte <SEP> des <SEP> Endproduktes <SEP> 1, <SEP> 49 <SEP> 1, <SEP> 49 <SEP> 1, <SEP> 49 <SEP>
<tb> Biegefestigkeit <SEP> (N/cm2) <SEP> 368 <SEP> 334 <SEP> 392
<tb> Druckfestigkeit <SEP> (N/cm2) <SEP> 1128 <SEP> 795 <SEP> 1275
<tb> Shore-Härte <SEP> C <SEP> 95 <SEP> 90 <SEP> 100
<tb>
Man erkennt, dass je grösser die Korngrössenverteilung ist, desto geringer der für die Verdichtung erforderliche Druck ist, wobei jedoch die Eigenschaften der Endprodukte weniger gut sind (Mischung mit 4300 Blaine-Oberfläche). Je geringer die Korngrössen sind und je enger der Bereich der Korngrössen ist (6400 Blaine-Oberfläche), desto besser sind die Eigenschaften.
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Beispiel 5 : Dieses Beispiel erläutert den Einfluss der Blaine-Oberfläche des Gipses auf die Mischung.
Man verwendete einen aus einem Phosphat aus Togo stammenden Phosphorgips, der nachstehende Eigenschaften aufwies :
Feuchtigkeit 26 Gew.-%
Blaine-Oberfläche 1. 2250 cm2/g mit 15% von Teilchen mit Grössen von unter 30 11m,
2.7900 cm2/g mit 60% Teilchen mit Grössen von unter 30 11m.
Der eingesetzte Plaster stammte von der Kalzinierung des vorstehend genannten Phosphorgips und hatte folgende Eigenschaften :
Blaine-Oberfläche : 2050 em"/g, Korngrössenverteilung mit 12% der Teilchen unter 30 fim.
Die Mischung wurde in Gewichtsanteilen von 50 : 50 Plaster und Phosphorgips angesetzt.
Man machte die Versuche einerseits unter Verdichtung von 400 g der Mischung auf 256 cm3 und anderseits von 440 g der Mischung auf 256 cm3.
Es wurden nachstehende Resultate erhalten.
EMI11.1
<tb>
<tb>
Blaine-Oberfläche <SEP> des <SEP> Plasters <SEP> cm2/g
<tb> . <SEP> 7900 <SEP> 7900 <SEP>
<tb> Gewicht <SEP> der <SEP> verdichteten <SEP> Gewicht <SEP> der <SEP> verdichteten
<tb> Mischung <SEP> 400 <SEP> g <SEP> Mischung <SEP> 440 <SEP> g
<tb> Erforderlicher <SEP> Verdichtungsdruck <SEP> (N/cm2) <SEP> 942 <SEP> 569 <SEP> 942
<tb> Dichte <SEP> des <SEP> Endproduktes <SEP> 1,47 <SEP> 1,47 <SEP> 1,60
<tb> Biegefestigkeit <SEP> (N/cm") <SEP> 422 <SEP> 324 <SEP> 491
<tb> Druckfestigkeit <SEP> (N/cm") <SEP> 1344 <SEP> 638 <SEP> 1668
<tb> Shore-Härte <SEP> C <SEP> 94 <SEP> 91 <SEP> 98 <SEP>
<tb>
Man erkennt, dass eine Erhöhung der Blaine-Oberfläche des Gipses zu einer Herabsetzung des Verdichtungsdruckes, aber gleichzeitig zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften bei gleichbleibendem Gewicht der verdichteten Mischung führt.
Wenn man jedoch das Gewicht der verdichteten Mischung erhöht, verbessern sich die erhaltenen Eigenschaften, ohne dass der Druck sehr hoch ist.
Beispiel 6 : Die nachstehenden Versuche wurden unter Verwendung von Formen ausgeführt, mit welchen Proben mit Grössen von 4 x 4 x 16 cm erhalten wurden.
Man verfuhr wie folgt : in ein mit einem Rührwerk versehenes Gefäss brachte man einen Phosphorgips ein, der nach Behandlung eines Minerals aus Togo erhalten worden war und eine Feuchtigkeit von 21% aufwies ; er wurde nicht zerkleinert ; die Teilchengrössen lagen zwischen 15 und 100 11m, wobei die Korngrössenverteilungskurve einen Kornmedian bei 45 11m aufwies. Diesem Phosphorgips setzte man aus der Kalzinierung desselben stammenden Plaster zu, dessen Merkmale die folgenden waren : Gewichtsverlust beim Erhitzen : 5, 8 ; Korngrössenverteilung 15 bis 80 11m mit einem Hauptanteil von annähernd 40 um.
Man setzte den Rührer in Bewegung und fügte tropfenweise Wasser in der Weise zu, dass das Wasser der Feuchtigkeit des Gipses plus dem zugesetzten Wasser einen Wasserüberschuss mit Bezug auf die zur Hydration des Plasters erforderliche Menge von 2, 6, 10, 3, 7, 6, 8, 2 und 2, 7 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung Gips plus Plaster ergab. Nach Beendigung des Wasserzusatzes brachte man die Mischung in die Form ein und verdichtete sie. Nach der Formgebung liess man die Proben bei Raumtemperatur 48 h.
Die Resultate sind in nachstehender Tabelle zusammengefasst.
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
<tb>
<tb>
Versuch <SEP> Versuch <SEP> Versuch <SEP> Versuch <SEP> Versuch
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP>
<tb> Merkmale <SEP> der <SEP> Mischung
<tb> Gewicht <SEP> verdichtet <SEP> auf
<tb> 256 <SEP> cm3 <SEP> (in <SEP> g) <SEP> 407 <SEP> 410 <SEP> 420 <SEP> 433 <SEP> 500
<tb> Verdichtungsdruck
<tb> (in <SEP> N/cm2) <SEP> 942 <SEP> 834 <SEP> 814 <SEP> 785 <SEP> 1413
<tb> Gewichtsanteil <SEP> bezogen <SEP> auf
<tb> die <SEP> Mischung <SEP> :
<SEP>
<tb> Plaster <SEP> 67 <SEP> 60 <SEP> 74, <SEP> 5 <SEP> 74 <SEP> 80
<tb> Gips <SEP> 21, <SEP> 7 <SEP> 23 <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP> 5 <SEP> 2, <SEP> 2 <SEP>
<tb> zusätzliches <SEP> Wasser <SEP> 10, <SEP> 8 <SEP> 17 <SEP> 20, <SEP> 7 <SEP> 21 <SEP> 17, <SEP> 8 <SEP>
<tb> Wasserüberschuss <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP> 10, <SEP> 3 <SEP> 7, <SEP> 6 <SEP> 8, <SEP> 2 <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Merkmale <SEP> der <SEP> Probe
<tb> nach <SEP> 48 <SEP> h
<tb> Dichte <SEP> 1, <SEP> 53 <SEP> 1, <SEP> 6 <SEP> 1, <SEP> 67 <SEP> 1, <SEP> 54 <SEP> 1, <SEP> 85 <SEP>
<tb> Biegefestigkeit <SEP> (in <SEP> N/cm2) <SEP> 785 <SEP> 765 <SEP> 834 <SEP> 1079 <SEP> 1079
<tb> Druckfestigkeit <SEP> (in <SEP> N/cm2)
<SEP> 2403 <SEP> 2158 <SEP> 2649 <SEP> 2453 <SEP> 4807
<tb> Shore-Härte <SEP> C <SEP> 98 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb>
Aus dieser Tabelle sind die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens klar ersichtlich : Es ermöglicht ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, bei einer verhältnismässig geringen Dichte der Endprodukte unter Anwendung von niederen Verdichtungsdrücken zu erhalten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Gipsbauteilen guter Festigkeit durch Pressen eines Gemisches von Phosphorgips, Plaster und Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass als Plaster ein aus Phosphorgips hergestellter Phosphorpiaster eingesetzt wird, der im wesentlichen aus Semihydrat besteht und eine spezifische Oberfläche nach Blaine von 2500 bis 7000 cm2/g aufweist, dass die beiden Komponenten Phosphorpiaster und Phosphorgips in einem Verhältnis von (30-99) :
(70-1) eingesetzt werden, dass der Phosphorgips gegebenenfalls zum Teil durch ein feuchtes Material, ersetzt wird, das aus der Gruppe : feuchte Naturfasern, feuchter Vermiculit, Sand, feuchtes Eisen (III)-sul- fat und beliebige andere feuchte mineralische Pulver ausgewählt ist, und der Mischung gegebenenfalls zumindest ein Zusatzmittel, nämlich ein wasserabstossendes Mittel, ein Verstärkungsmittel, ein Neutralisierungsmittel, Polymeren und/oder verschiedene Füllmittel zugesetzt wird bzw. werden, dass in dem Gemisch eine überströchiometrische Wassermenge bis zu 15 Gew.-% der Gesamtmischung eingestellt wird und dass schliesslich unter einem Druck von 294 bis 2943 N/cm'verpresst wird, so dass der Plaster in sehr kurzer Zeit abbinden kann, worauf man ohne Trocknen entformt.