Verfahren zur Herstellung von Magnesiabeton. Die Erfindung betrifft:die Herstellung von Magnesiabeton durch Vermischen von Magne- siumoxyd, Magnesiumchlorid und Wasser mit den üblichen Betonzuschlagstoffen und be zweckt die Erzielung einer raschen Erhärtung und hohen mechanischen Festigkeit unter Ver meidung einer Sehwindung, so dass die mecha nische Widerstandsfähigkeit aller Betonbe standteile, das heisst des Bindemittels sowohl als auch der Zuschlagstoffe,
voll ausgenutzt werden kann, was bekanntlich beim Zement beton wegen der auftretenden innern Schwind spannungen: nicht möglich ist.
Es wumcle nun gefunden, dass :ein rasch erhärtender, nicht schwindender hochfester Beton mit einem Bindemittel auf Sorel- zementgrundlagedann :erhalten wird, wenn das Verhältnis :
der Bindemittelkomponenten sich innerhalb der Grenzen von etwa 44 bis <B>53%</B> Xabanesiumoxyd, 13 bis <B>16%</B> Magne- siumehlori.d und 32 bis 42 % Wasser bewegt, wobei ein Mischungsverhältnis von etwa $ Mol Mg0, 1- Mol MgCl, und 15 Mol Hz0 :
die besten Ergebnisse liefert. Mit Binde- mittelmiseU-ungen der angegebenen Zu@am- mens,etzum#gen erhält man nach Zugabe Ider Betonzus.chlagmsto:
ffe plastisch verfommbwe Massen ebenfalls nur innerhalb gewisser Grenzen, die durch das Verhältnis von Mabgn,es,iumoxyd zu Zwchlagstoffen zwischen den Grenzwerten 1 : 3 und 1 : 12! bestimmt sind.
Die Be@sohaffenheit @d benutzten Magne# siumoxydes ist von :entscheidender Bedeu- tung. .So werden die Erfindungszwecke mit besonderer Leichtigkeit und -Sicherheit er- reicht, wenn :
eine kaustisch ,gebrannte, nicht- gesinterte Magnesia verwendet wird. Von Bedeutung ist hyerb:
ei Art und Ursprung des verwendeten Magnesits, insbesondere die Ausführung des Brennprozesses, die Brenn.- ,
dauer und Brenntemperatur sowie die nach- folgende Lagerung. Auagezeichnete Ergeb- nisse wurden mit oberschlesischem Magnesit erzielt, bei .dem eine Brenntemperatur von etwa<B>900'</B> eingehalten wurde.
Unter oder oberhalb von<B>900'</B> gebrannter Magnesit, ebenso auch lange und unsachgemäss gelager- ter Magnesit ergibt zwar Baustoffe mit mit unter hohen Festigkeiten, gleichzeitig jedoch sehr starken Ruumänderungen (Schwinden oder auch Quellen), wodurch die Festigheiten wieder herabgesetzt werden.
lllagnesit mit einer Brenntemperatur von wesentlich mehr als 900 hat ferner die E'i'genschaft, sehr rasch abzubinden, was seine Verwendbarkeit von vornherein ausschliesst.
Gebrannter Zillertaler Magnesit ergibt nur bei einer sehr genau eingehaltenen Kon- zentration :der M-Cl@ hösung (26,5 %<B>)</B> einiger massen brauchbare Ergebnisse. Eine geringe Veränderung der Bestandteile der Mischung, wie sie auf jedem Bauplatz leicht vorkommen kann, ergab ein ,sehr grosses Schwinden bezw. Quellen des daraus hergestellten,
Mörtels.
Versuche mit weiteren Nabgnesitarten er gaben durchwegs. infolge der auffallend grossen Raumunbeständigkeit für die Praxis unbrauchbare Ergebnisse.
Auch die gefürchtete Wassexempfindlich- keit ides Mabgnesitzementes hängt mit der Herkunft und Art des gebrannten Magnesites zusammen. Durch Untersuchungen wurde festgestellt, dass bei unsachgemäss gebranntem Magnesit die Körper bei Wasserlagerung er heblich Wasser aufnehmen und dadurch stark quellen.
Die hierdurch verursachten innern Sprengkräfte führen dann zu Rissen und zum Zerfall der Körper.
Bei 1Vlagnesitbeton, der mit richtig ge branntem Magnesit hergestellt ist, sind Raum änderungen bei Wasseraufnahme nur in jungem Alter vorhanden und übersteigen nicht die Raumänderungen von wasser gelagertem Zementbeton. Überraschender weise verschwindet nach einigen Monaten bei luftgelagerten Magnesitkörpern der letzt genannten Art das Bestreben, sich im Wasser auszudehnen. So wurde gefunden, dass ein Jahr alte Magnesitprismen während einer sechswöchigen Wasserlagerung nicht die ge ringsten Raumänderungen mehr zeigten.
A ii,.sf ii.6iricii.gsliei,sliiel: Gebrannter oberschlesischer Magnesit wird in einem Mischungsverhältnis von 1 :5 bis 1 :8 Gewichtsteilen mit gut ab gestuften Zuschlagstoffen und soviel einer 28 bis 29%igen Magnesiumchloridlösung an gemacht, dass auf 1 kg gebrannter Magnesit rund 300 gr wasserfreies Ma.gnesiumchlorid kommen. Diese Mischung stellt zugleich eine plastisch verformbare Masse dar. Das Ab binden beginnt erst nach 4 Stunden. Wenige Stunden danach ist schon eine beträchtliche Erhärtung erfolgt.
Bei einer Mischung 1 : 5 wurde nach 8 bis 9 Stunden nach dem An machen eine Druckfestigkeit von über 100 kg, nach 1 Tag 500 kg, nach 3 bis 4 Tagen 900 bis 1000 kg/cm' festgestellt. Von da an steigt sie nur noch langsam weiter. Die Zugfertig keiten betragen etwa 1J,.= bis 1/,, der Druck fertigkeiten und sind naturgemäss sehr vom Zuschlagsmaterial abhängig. Die Biegungs- zugfestigkeiten sind etwa das Doppelte der reinen Zugfertigkeiten.
Die Raumausdehnung beträgt von der zehnten Stunde an bis zum Maximum, am B. bis 7.0. Tage gemessen, etwa. 0,2 mm/m. Von da an geht sie auf etwa 0,15 mm/m zu rück. Das Gewicht der angemachten und der erhärteten Mischung ist praktisch konstant. Sie verliert also kein Anmachwasser bei der Erhärtung.
Die kurze Erhärtungszeit im Verein mit der hohen mechanischen Widerstandsfähig keit lassen den Magnesitbeton als besonders für kriegstechnische Bauten geeignet er scheinen, bei denen es sich häufig darum handelt, widerstandsfähige Bauwerke in kür zester Zeit zu erstellen, z. B. Befestigungs anlagen, bombensichere Unterstände, Fun damente für schwere Geschütze usw.
Es hat sich weiterhin gezeigt, dass der Magnesitbeton gemäss der Erfindung eine sehr feste mechanisch < > Bindung mit Eisen einlagen eingeht, ohne dass eine Korrosion des Eisens auftritt. Die hohe Festigkeit des Magnesitbetons gestattet die volle Aus nutzung der mechanischen Widerstands fähigkeit von verhältnismässig sehr starken und hochwertigen Stahleinlagen, das heisst von Einlagen, deren Zugfestigkeit über 6000 kg/cm' liegt. Die auf diese Weise er reichbaren Festigkeiten liegen weit über den jenigen, die bisher überhaupt mit hydrau lisch abbindenden Baustoffen unter Verwen dung von Metallarmierungen erzielt werden konnten.
Als ausserordentlich günstig hat sich fer ner die Verwendung von ;ganz hochwertigem Zuschlagsmaterial mit einer mindestens 7 (Mohs'sche Härteskala) betragenden Härte erwiesen, so von Carborundum, Chrom- oder Kupferschlacke, sowie andern Härtemateria lien und auch Eisenspänen.
Process for the production of magnesia clay. The invention relates to: the production of magnesia clay by mixing magnesium oxide, magnesium chloride and water with the usual concrete aggregates and aims to achieve rapid hardening and high mechanical strength while avoiding a visual twist, so that the mechanical resistance of all concrete constituents, that means both the binding agent and the aggregates,
can be fully exploited, which is known to be not possible with cement concrete because of the internal shrinkage stresses that occur.
It has now been found that: a rapidly setting, non-shrinking, high-strength concrete with a binding agent based on Sorel cement: is obtained if the ratio:
of the binder components is within the limits of about 44 to 53% xabanesium oxide, 13 to 16% magnesium halide and 32 to 42% water, with a mixing ratio of about $ Mol Mg0, 1- mol MgCl, and 15 mol Hz0:
gives the best results. With the binding agent mix of the specified additive, etzum #gen, after adding the concrete additive, you get:
ffe plastically deformable masses also only within certain limits, which by the ratio of Mabgn, es, iumoxyd to aggregates between the limit values 1: 3 and 1: 12! are determined.
The condition of the used magnesium oxide is of: decisive importance. The purposes of the invention are thus achieved with particular ease and security if:
a caustic, fired, non-sintered magnesia is used. Of importance is hyerb:
ei type and origin of the magnesite used, in particular the execution of the firing process, the firing,
duration and firing temperature as well as the subsequent storage. Excellent results were achieved with Upper Silesian magnesite, which maintained a firing temperature of around <B> 900 '</B>.
Magnesite burnt below or above <B> 900 '</B>, as well as long and improperly stored magnesite results in building materials with less than high strengths, but at the same time very strong residual changes (shrinkage or swelling), whereby the strengths are restored be reduced.
Illagnesite with a firing temperature of significantly more than 900 also has the property of setting very quickly, which precludes its usability from the start.
Burnt Zillertal magnesite only gives a very good concentration of the M-Cl @ solution (26.5% <B>) </B> if the concentration is kept very precisely. A slight change in the components of the mixture, as can easily occur on any building site, resulted in a very large shrinkage or Sources of the
Mortar.
Tests with other types of nabgnesite were consistently obtained. results that are unusable in practice due to the noticeably large inconsistency of space.
The dreaded water sensitivity of the Mabgnesite cement is also related to the origin and type of the fired magnesite. Investigations have shown that if the magnesite is improperly burned, the body absorbs a considerable amount of water when it is stored in water and thus swells considerably.
The resulting internal explosive forces lead to cracks and disintegration of the body.
In the case of 1Vlagnesite concrete, which is made with correctly burnt magnesite, changes in space with water absorption are only present at a young age and do not exceed the changes in space of cement concrete stored in water. Surprisingly, after a few months with air-bearing magnesite bodies of the last-mentioned type, the tendency to expand in the water disappears. It was found that one year old magnesite prisms no longer showed the slightest changes in space during six weeks of immersion in water.
A ii, .sf ii.6iricii.gsliei, sliiel: Burnt Upper Silesian magnesite is made in a mixing ratio of 1: 5 to 1: 8 parts by weight with well-graded additives and a 28 to 29% magnesium chloride solution that makes up 1 kg burnt magnesite around 300 grams of anhydrous magnesium chloride come. This mixture also represents a plastically deformable mass. The setting only begins after 4 hours. A few hours later, a considerable hardening has already taken place.
With a mixture of 1: 5, a compressive strength of over 100 kg was found after 8 to 9 hours after the on, 500 kg after 1 day, 900 to 1000 kg / cm 'after 3 to 4 days. From then on it only increases slowly. The drawing capabilities are around 1J,. = To 1 / ,, of the printing capabilities and are naturally very dependent on the aggregate material. The bending tensile strengths are about twice the pure tensile strength.
The room expands from the tenth hour to the maximum, on B. to 7.0. Days measured, about. 0.2 mm / m. From then on it goes back to about 0.15 mm / m. The weight of the mixed and hardened mixture is practically constant. So it does not lose any mixing water when it hardens.
The short hardening time combined with the high mechanical resistance make the magnesite concrete seem particularly suitable for war-technical buildings, which are often a matter of creating resistant structures in a short time, z. B. Fastening systems, bomb-proof shelters, foundations for heavy artillery, etc.
It has also been shown that the magnesite concrete according to the invention forms a very strong mechanical bond with iron inserts without corrosion of the iron occurring. The high strength of the magnesite concrete allows full utilization of the mechanical resistance of relatively very strong and high-quality steel inserts, that is to say inserts with a tensile strength of over 6000 kg / cm '. The strengths that can be achieved in this way are well above those that could previously be achieved with hydrau cally setting building materials using metal reinforcements.
The use of very high quality aggregate material with a hardness of at least 7 (Mohs' hardness scale) has also proven to be extremely favorable, such as carborundum, chrome or copper slag, as well as other hardness materials and iron filings.