CH645328A5

CH645328A5 - Verfahren zur herstellung eines karbonatisierten bauelementes.

Info

Publication number: CH645328A5
Application number: CH716679A
Authority: CH
Inventors: David Ronald Moorehead; Michael Davis
Original assignee: Csr Ltd
Priority date: 1978-08-04
Filing date: 1979-08-03
Publication date: 1984-09-28
Also published as: MX151294A; BE878079A; PL217548A1; CA1143910A; CU21094A3; AT379575B; IT7949958A0; KR850001173B1; AR221504A1; RO85440A; HU182936B; BR7905001A; IL57937A0; PT70026A; IE791413L; GB2027085A; CS222183B2; PH15620A; SE7906573L; ES483091A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines karbonatisierten Bauelementes gemäss dem Gattungsbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1.

Die Erfindung betrifft insbesondere Fälle, in denen das Bauelement plattenförmig ist, ferner bei dem das Hydroxid gelöschter Kalk, die Fasern aus Zeitungspapierabfällen, das Kohlendioxid aus Rauchgasen bestehen, und welche Platten dieselben Eigenschaften aufweisen, wie sie sonst Asbestzementplatten haben, womit erfindungsgemäss aus Kalk und Abfallprodukten eine Platte hergestellt werden kann, die Asbestzementplatten wenigstens bei Bauten ersetzen kann.

Der Hintergrund der Erfindung wird gemäss dem Stand der Technik und den zu lösenden Problemen dargestellt.

A) Asbestzementplatten, entweder flach oder gewellt, haben heute eine weite Benützung im Baugewerbe zur Erzeugung von dauerhaften, starken und bearbeitbaren, wasserdichten Wänden und Bedachungen mit hoher Formbeständigkeit. Dickere und stärkere Platten aus solchen Materialien werden auch als Bodenbeläge in Baderäumen und Waschküchen verwendet. Die Dauerhaftigkeit von Asbestzement bei mikrobiologischgefahrdeten Umweltbedingungen führt auch zu der Verwendung bei der Herstellung von Gegenständen wie Faultrögen, Pflanzenschalen, Bodenabflussrinnen und auch zur Verwendung von gewellten Platten als Gehegeplatten.

Neuere medizinische Beweise haben jedoch gezeigt, dass Asbestfasern für die menschliche Gesundheit gefährlich sind. Dies führte dazu, dass die Asbestindustrie Sicherheitsvorkehren im Bergbau und bei der Verwendung von Asbest treffen musste. Diese Sicherheitsvorkehren haben die Kosten der Herstellung von Asbest und auch die Verwendung von Asbestzementprodukten wesentlich erhöht.

In Anbetracht des Gesagten besteht ein Bedarf an Bauplatten, die keine Asbestfasern enthalten, aber die gleichen Eigenschaften haben wie diejenigen mit Asbestfasern: vergleichbare Kosten, niedrige Wasserdurchlässigkeit, Dichte, Festigkeit, Geschmeidigkeit, Dauerhaftigkeit, Feuerfestigkeit, Oberflächenglattheit und Verwendbarkeit.

Anmerkung: Der Ausdruck Verwendbarkeit bezieht sich auf die Eignung einer Platte zu deren Transport und Befestigung ohne zu brechen - und ist gewöhnlich mit messbaren Eigenschaften verbunden, wie: Bruchkoeffizient, Elastizitätsmodul, Härte, Schlagfestigkeit und spezifisches Gewicht (diese Eigenschaften werden in der folgenden Beschreibung definiert). Der Ausdruck Verwendbarkeit bezieht sich auch auf die Möglichkeit eine Platte zu schneiden, zu nageln, zu bohren und auszunehmen. Ferner umfasst dieser Ausdruck noch die Dauerhaftigkeit und die Möglichkeit, dass eine solche Platte den Beanspruchungen standhalten kann, die während der Lebensdauernach dem Einbau auftreten; wie Beanspruchungen, die aus Hygro-Expansionen und Auftaubedingungen entstehen. Es ist wichtig, dass ein Bauelement diese Eigenschaften aufweist.

Beim Suchen einer Lösung der Probleme, die sich mit der Verwendung von Asbestfasern ergeben, konnte ein erster Schritt erzielt werden, in der solche Fasern durch Glasfasern ersetzt wurden. Jedoch erwies sich dieser Schritt nicht befriedigend infolge der Kosten der Glasfasern und der mangelnden Dauerhaftigkeit als Folge der Löslichkeit von Glas in einer Zementumgebung über eine längere Zeit gesehen (Zement in dieser Beschreibung heisst immer Portlandzement). Während die Löslichkeit zum Teil beherrscht werden kann, indem die Fasern überzogen werden, führt dies seinerseits zu weiteren Problemen und ebenso zu einem weiteren Kostenanstieg. Versuche zur Herstellung einer speziellen Glasart mit niedriger Löslichkeit brachten keinen Erfolg zufolge weitere Kostensteigerungen. Eine weitere Schwierigkeit hat sich ergeben, indem Glas/Zement-Schlamme Filtereigenschaften haben, die ein Formen auf üblichen Asbestzementformmaschinen erschweren.

Ein anderer Versuch wurde unternommen, um die Asbestfasern durch Zellulosefasern zu ersetzen. Dieser Versuch ist rückschrittlich, indem Asbestzement bei seinem ersten Einsatz die Festigkeits- und Dauerhaftigkeitsprobleme löste, die früher bei Verwendung von Zellulosefasern zur Verstärkung von Portlandzementen ergriffen wurden. Diese älteren Probleme werden nun kurz diskutiert, weil sie mit der Verwendung von Zellulosefasern unter die Probleme fallen, die in nicht voraussehbarer Weise durch die vorliegende Erfindung gelöst werden könnten.

Die Festigkeitsprobleme sind die folgenden: Holzfaserstoffe und andere Verunreinigungen von Zellulosefasern stören die Aushärtung von Zement. Bei Zement zeigt sich, dass

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dieser keine gute Bindung mit der Oberfläche von Zellulosefasern hat, und deshalb kann eine geringfügige Bewegung zwischen den Fasern und dem ausgehärtetem Zement stattfinden. Zustätzlich wurden noch Schwierigkeiten beim Mischen von Zement, der Zellulosefasern enthielt, gefunden. Probleme bezüglich der Dauerhaftigkeit gaben sich dadurch, dass Zellulose ein organisches Material ist und daher mikrobiologischer Zersetzung und möglichen Angriffen von Termiten ausgesetzt ist. Das Problem von mikrobiologischer Zersetzung kann insbesondere gefährlich sein, wenn das aus faserverstärktem Zement gefertigte Bauelement einem strukturellen Zweck dient, indem dieses Bauelement plötzlich ausfallen kann. Ein solch plötzlicher Ausfall ergibt sich für gewöhnlich aus Eigenschaftveränderungen, wie Verlust von Alkalität, was beim Aushärten des Zements eintritt; solche Änderungen ergeben bessere Umgebungsbedingungen für Mikroben. Das Problem von Termitenangriffen auf Zellulose ist gut bekannt.

Hygro-Expansion ist auch ein Problem. Eine Portlandzementmatrix ist selbst hygro-expansiv, wie es auch die Zellulosefasern sind, d.h. dass die Menge von Zellulose, die in die Zementmatrix eingegeben werden kann infolge der Hygro-Expansion beschränkt ist.

Die oben genannten Probleme - die früher durch Ersetzen von Zellulosefasern durch Asbestfasern behoben wurden - wurden mit der vorliegenden Erfindung nicht wieder eingeführt, weil die Probleme beim Ersatz von Zement durch ein geeignetes Oxid oder Hydroxid und durch Ersetzen des Wasseraushärtungsprozesses durch einen Karbonatisierungshär-tungsprozess, bei dem die Oxide oder Hydroxide in eine Karbonatmasse verwandelt werden, gelöst wurden. Es wurde dabei die erstaunliche Tatsache festgestellt, dass wenn das verfilzte Vlies aus Zellulosefasern, Wasser und ausgewählten Oxiden oder Hydroxiden hergestellt wurde, so dass sich eine Porosität und ein bevorzugter Zellulosegehalt innerhalb bestimmter Grenzen ergeben, das Produkt nach dem nachfolgenden Karbonatisierungsschritt ein faserverstärktes Bauelement ergibt, das vollständig zufriedenstellend als Ersatz für Asbestzementplatten genommen werden kann.

B) Eine grosse Zahl von Variablen sind den Herstellern von karbonatisierten Faserplatten bekannt und das Problem besteht nun darin, die Variablen oder Kombinationen von Variablen so zu wählen und spezifische Bereiche dieser Variablen zu finden, durch welche die Aufgaben der Erfindung gelöst werden können. Einige Beispiele der Variablen sind nachfolgend aufgeführt: Faserarten, Faserlänge, Faserdurchmesser, Fasermenge, Hydroxidart, Hydroxidmenge,

Aggregatzustand, Aggregatmenge, Formungsdruck, Plattendicke, Gasdurchlässigkeit, Wasserdurchlässigkeit, Wassermenge, Karbonatisierungstemperatur, Karbonatisierungs-dauer, Kohlendioxiddruck, Kohlendioxidkonzentration, 5 Geschwindigkeit des Karbonisierungsgases.

Die Lösung der erwähnten Probleme ist zudem noch besonders kompliziert, weil viele der Variablen untereinander verknüpft sind, und diese Verknüpfungen im allgemeinen nicht einfach sind.

io Durch die Wahl von festkörperfreien Poren im Bauelement wurde eine nichtnaheliegende Variable gefunden, die bisher unbeachtet blieb.

C) Die oben angegebene Entdeckung führte zum Studium von älterer Literatur, und es wurden verschiedene Verls öffentlichungen gefunden, die ein allgemeines Hintergrundmaterial darstellen. Keine dieser Veröffentlichungen beschreibt ein Verfahren oder ein Produkt, wie das nachfolgend Definierte. Insbesondere keines der Verfahren gemäss dem Stand der Technik ergibt einen Gegenstand mit unkar-20 bonatisierten Poren.

Die Vorteile und andere Eigenschaften des erfindungsge-mässen Verfahrens werden in der nachfolgenden, allgemeinen Beschreibung herausgearbeitet, wobei zwischendurch (und nicht unbedingt nachfolgend) auf folgende Punkte ge-25 achtet wird:

1. Die Lösung von Aufgaben

2. Verwendete Terminologie

3. Eigenschaften der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Bauelemente

4. Bevorzugte untergeordnete Details mit zugehörigen, theoretischen Diskussionen

5. Betrachtungen von Parametern

6. Eigenschaften bei der Verwendung der Bauelemente Die Erfindung hat drei Hauptaufgaben: erstens sind die

35 Eigenschaften von Asbestzement in karbonatisierten Faserbauelementen zu erhalten. Zweitens ist eine höhere Karbo-natisierungsgeschwindigkeit zu erhalten als bisher. Drittens sollen Abfallmaterialien (z.B. Rauchgase und Abfallpapier) verwendet werden, um damit die Umwelt zu schützen und 40 Rohstoffe zu sparen. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, wurden alle Aufgaben gelöst.

Die Eigenschaften der Bauelemente sind auch in den Tabellen 2a und 2b am Ende der Beschreibung zusammengestellt.

45 Biegefestigkeit: Die Bruchfestigkeit des Bauelementes wird mit demjenigen für Asbestzement in der nachfolgenden Tabelle 1 verglichen.

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. Tabelle IL

erfindungsgemässes Australischer ISO-Spezifikation

Bauelement Asbestzement für Asbestzement

Angestrebter Mittelwert 9.8.-19.5 14.4 22.0 MOR-Nassprüfung (MPa)

Angenommener Mittelwert 16.7-33.2 22.5 33.0 MOR-Trockenprüfung (MPa)

Daraus zeigt sich, dass die Biegefestigkeit eines erfindungsgemässen Bauelementes ähnlich derjenigen von Asbestzement ist.

Tragfestigkeit: Die Izod-Kerbzähigkeit des neuen Bauelementes liegt zwischen 1650 und 3525 J/m2, während sie bei australischem Asbestzement zwischen 1350 und 2400 J/m2 liegt.

Elastizitätsmodul: Der Modul der Biegeelastizität liegt beim Bauelement zwischen 0,6 und 2,3 x 104 MPa, während australischer Asbestzement von 0,9-1,1 x 104 MPa variiert.

Hygro-Expansivität: Die Hygro-Expansivität liegt zwischen 0,17 und 0,57%, während sie beim australischen As-65 bestzement etwa bei 0,28% liegt.

Härte: Die Härte - ausgedrückt durch die Eindringtiefe -ergab sich zu 1,41-2,56 mm; für australischen Asbestzement liegt sie zwischen 0,74 und 1,10 mm. Die etwas niedrigere

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Härte des Erfindungsgegenstandes führt zu ausgezeichneter Bearbeitbarkeit.

Zusammengefasst sind die Haupteigenschaften eines er-findungsgemäss hergestellten Bauelementes gleich oder sogar besser als die von Asbestzement.

In der Beschreibung werden wiederholt Ausdrücke verwendet, deren Bedeutung nachfolgend erläutert wird:

Porosität:

Darunter ist das prozentuale Volumen von festkörperfreien, untereinander verbundenen Poren im verfilzten Vlies zu verstehen. Alle Zahlen für Porosität in dieser Beschreibung beziehen sich auf das nichtkarbonatisierte Bauelement.

Das Porenvolumen ist bestimmt durch Subtraktion des Volumens des nichtkarbonatisierten Materials, z. B. das Volumen des Erdalkalihydroxyds und der Zellulose vom Volumen, das durch die äussere Oberfläche des Körpers umschlossen wird. Das derart erhaltene Porenvolumen wird dann als prozentualer Anteil des Gesamtvolumens des Körpers aufgefasst.

Das Volumen der Komponenten wird aus dem Gewicht der Komponenten und deren spezifischen Gewichten bestimmt. Als spezifisches Gewicht von Zellulose wurde 1,2 g/ cm3 sowohl für reine Zellulose als auch Zellulosefasern, die Lignin und/oder Hauptzellulose enthalten, angenommen.

Verfilztes Vlies:

Als verfilztes Vlies wird der Körper bezeichnet, bei dem der Schlamm aus Erdalkalihydroxid und den Zellulosefasern zum Teil entwässert ist, so dass sich eine geeignete Porosität für die Behandlung mit dem Kohlendioxid ergibt.

Karbonatisierungsgrad a:

Dies gibt den Anteil von Hydroxid an, der während des Aushärtens mit C02-Gas zu Karbonat umgewandelt wurde.

Scheinbares spezifisches Gewicht (SSG):

Dies betrifft die scheinbare Dichte der trockenen Karbonatzusammensetzung ausgedrückt in Kg/m3. Er wird berechnet, indem das Gewicht des Körpers durch sein äusseres Volumen geteilt wird, das somit auch das Volumen der Hohlräume im Innern mitumfasst.

Durchlässigkeit:

Dies ist die Durchflussgeschwindigkeit von Luft, durch eine Fläche von 52,8 cm2 eines trockenen Körpers bei einer Druckdifferenz von 930 mbar multipliziert mit der Dicke des Stoffes.

Die Flussmenge wird in 1/Min. und die Dicke in mm gemessen.

Schlagfestigkeit:

Die Schlagfestigkeit wird mit einem Izod-Schlagmessge-rät auf einem eingekerbten, feuchtigkeitsstabilen Muster des Körpers gemessen. Der Mittelwert (von wenigstens 4 Messresultaten) wird angegeben als:

Bruchmodul - oder Biegefestigkeit:

Die Messungen für die Bruchfestigkeit werden an Proben ausgeführt, die wenigstens 18 Stunden vor der Prüfung in Wasser eingelegt waren. Die Prüfungen wurden an Proben von 13 x 13 x 0,45 cm in einer Avery Universalprüfmaschine geprüft.

Die Spannweite beim Biegetest betrug 11,5 cm, und die Belastungszunahme wurde auf einem konstanten Wert gehalten. Die Bruchmodule wurden in MPa aus der Formel erhalten.

Bruchmodul (MPa) = | x *

W = angelegte Belastung 1 = Spannweite b = Länge des Musters d = Dicke des Musters

Die angegebenen Resultate betreffen wassergesättigte Prüfstücke. Anmerkung: Die Resultate aus dem Stand der Technik wurden gewöhnlich auf atmosphärisch ausgeglichenen Teststücken gemacht, und diese Resultate waren immer höher als diejenigen für wassergesättigte Prüflinge.

Biegeelastizitätsmodul:

Die Biegeelastizitätswerte E wurden aus den Bruchmodulmessungen errechnet, und zwar nach der folgenden Formel:

WP 4bd3A

wobei A die Durchbiegung des Prüflings ist.

Die Werte des Biegeelastizitätsmoduls gemäss Tabelle 2 wurden mit Prüflingen gemacht, die Abmessungen von 60 x 60 x 4,5 mm hatten, also eine kleinere Abmessung als normalerweise für diese Prüfungen benützt werden.

Härte:

Bei diesen Messungen werden die Eindrücke eines fallenden Metallstabes auf die Oberfläche eines feuchtigkeitsausgeglichenen Prüflings gemessen. Die Eindrücke werden durch ein konisches Ende des Stabes gemacht. Die Messung wird in mm abgelesen. Die Höhe des Falles ist 229 mm über der Prüflingsoberfläche.

Hygro-Expansion:

Die Hygro-Expansionen wurden an Prüflingen von 24 mm Länge gemessen. Dimensionelle Änderungen wurden zwischen dem wassergesättigten Zustand und dem ofentrok-kenem Zustand bei 102 °C gemacht.

Eigenschaften bezüglich des Einschlagens von Nägeln:

Diese Versuche wurden bei luftgetrockneten Prüflingen auf einer Linie im Abstand von 6 mm von der Kante gemacht. Übliche Flachkopfnägel 25 x 2 mm wurden eingeschlagen, bis sie mit der Oberfläche bündig waren. Resultate wurden als unannehmbar bezeichnet, wenn der Rand splitterte.

In den nun nachfolgenden Abschnitten werden theoretische Betrachtungen angestellt, um die überraschende Kombination von physikalischen Eigenschaften des neuen Bauelementes zu erläutern. Zuerst wird die grundliegende Chemie, für das Verfahren zur Erzeugung eines Karbonatmatrix, z.B. einer Kalziumkarbonatmatrix, beschrieben. Im gegebenen Zustand wird vorausgesetzt, dass das Kalziumkarbonat als Masse von unter sich verbundenen, feinen Kristallen angesehen werden kann, von denen das Volumen etwa 12% grösser ist als das Volumen von Kalziumhydroxid, aus dem es hergestellt wurde.

h2o+co2=h2co3 Ca(OH)2 4- H2COs = CaC03 + 2H20 + 17,7 Kcal.

Es wird angenommen, dass die ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften des hergestellten Bauelementes eine s

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Folge der Kombination von feiner Mikrostruktur, interner Ausdehnung, optimaler Porosität und optimalem Zellulosefasergehalt sind. Diese Eigenschaften werden nun diskutiert, und zwar einzeln als auch gesamthaft.

Die feine Mikrostruktur im Bauelement ist in den Fig. 1-4 dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine stark vergrösserte Photographie eines Ober-flächenausschnittes eines hydratisierten Kalkstückes,

Fig. 2 eine Photographie einer ähnlichen Oberfläche nach Karbonatisierung des Stücks, die während 24 Stunden bei 60 °C durchgeführt wurde,

Fig. 3 eine Photographie unter starker Vergrösserung eines Gebietes Z, ähnlich dem Gebiet Y gemäss Fig. 2 und Fig. 4 eine Photographie einer starken Vergrösserung, ähnlich Fig. 2 eines Oberflächenausschnittes eines ausgehärteten Zements, der zur Hauptsache aus hydratiertem Kalziumsilikat besteht.

Die Oberflächen in Fig. 1 und 2 zeigen eine sphärische Glasfläche, die jedoch für die Erfindung nichtwesentlich ist. Der Bereich X in Fig. 1 zeigt grosskörnige Partikel von hy-dratisiertem Kalk mit dazwischenliegenden Poren. Im Gebiet Y in Fig. 2 sind die Kalziumkarbonatpartikel sehr viel kleiner und erscheinen als ein weisses Pulver, ferner haben sie sich in die Poren hinein ausgedehnt und erzeugen ein Material mit feiner Mikrostruktur.

Wie oben angegeben, kann die Expansion durch die Umwandlung von Kalziumhydroxid zu Kalziumkarbonat berechnet werden, sie beträgt ungefähr 12% des Volumens des Hydroxids. Wie beobachtet wurde, bleiben die äusseren Abmessungen während dieses Vorganges konstant, die Expansion muss also eine interne Expansion sein.

Fig. 3 und 4 ergeben einen interessanten Vergleich (der Zement wurde während 16 bis 18 Stunden ausgehärtet, und wurde dann während 8 Stunden in einem Autoklav bei einer Temperatur im Bereich von 150 bis 180 °C behandelt). Die dunkleren Gebiete in Fig. 4 zwischen den helleren Kristallkanten des Silikates sind die Poren - und es ist ersichtlich, dass sie in Fig. 3 viel kleiner und zahlreicher sind, als diejenigen in Fig. 4. Das Karbonat von Fig. 3 hat eine feinere Mikrostruktur als der Zement von Fig. 4.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist die Mischung, die mit den Zellulosefasern und Wasser gemischt wird, Kalziumoxid und/oder Hydroxid, so dass bei der Herstellung einer Platte Kalzium- und Hydroxidionen vorhanden sind, die die Fasern berühren bis die Karbonatisierung beendet ist. Diese Berührung umfasst auch den Fall, wo die Ionen von den Fasern über deren Oberflächenvertiefungen absorbiert werden und es wird angenommen, dass eine solche Absorption oder ein solcher Ionenaustausch eine Immunität gegenüber mikrobiologischem Befall oder Termitenbefall gibt. Über eine lange Zeitperiode hinweg kann diese Berührung zur Verkalkung der Fasern führen. Das Fehlen von grossen Poren und die weiter vorne diskutierte Verbindung führt zur Erklärung, weshalb sehr kurze und billige Fasern z.B. solche aus Abfallzeitungen oder aus Holzstoff verwendet werden können. Wie bekannt ist, können die Fasern die für zeitungspapier verwendet werden stark variieren. Das Abfallpapier kann aus Weichholz oder Hartholz bestehen und kann nach irgend einem Verfahren zu Zellstoff verarbeitet sein.

Durch Verwendung von Abfallzeitungsfasern hatte die karbonatisierte Platte einen höheren Bruchmodul als gleichartige Platten mit Kraftholzstoff. Diese Erkenntnis war überraschend, indem die Papierfasern für gewöhnlich als den Kraftfasern nachstehend betrachtet werden (indem sie kürzer sind und eine mittlere Länge von nur 1 mm gegenüber 4 mm aufweisen). Es wurde aber auch angenommen, dass

Kraftfasern bei dem erfindungsgemässen Verfahren besser wären, infolge ihrer grösseren Reinheit.

In diesem Zusammenhang werden Lignin und Fremdmaterialien für gewöhnlich als den Härtungsprozess störend betrachtet.

Der oben genannte, höhere Bruchmodul ist in Fig. 5 dargestellt, wo Werte des Bruchmoduls für Platten mit unterschiedlichem prozentualen Faseranteil gezeigt ist.

Die Kurve A ist für Platten mit Zeitungspapierfasern, und die Kurve B ist für gleiche Platten mit Kraftfasern gezeichnet. Jede Platte enthält 1% «E»-Glasfasern, 1% Polypropylenfasern, Kalziumkarbonat und einen kleinen Anteil von nicht umgewandeltem, hydratisiertem Kalk. Ein Vergleich der beiden Kurven zeigt deutlich die oben dargelegte Erkenntnis.

Wie früher angegeben, ist die optimale Porosität das Wichtigste für die Erfindung. Die Porosität ist selbstverständlich vom Formungsdruck abhängig, aber die Abhängigkeitsbeziehung ist nicht einfach. Diese Abhängigkeit ist beispielsweise in Fig. 6 dargestellt mit der Beziehung zwischen nichtkarbonatisierter Porosität und Formungsdruck in MPa für zwei verschiedene Zusammensetzungen von Festmaterialien mit Abfallpapierfasern, Kalziumhydroxid, Polypropylenfasern und «E»-Glasfasern. Die Punkte, die mit <o> bezeichnet sind, entsprechen dabei folgenden Gewichtsprozenten der angegebenen Materialien:

15%, 84%, 0,5%, 0,5%. Die Punkte, die mit <x> bezeichnet sind, entsprechen denselben Werten aber der hydratisier-te Kalk stammt von einem andern Ort. Diese Kurven zeigen, wie der Formimgsdruck für eine gewünschte Porosität zu wählen ist.

Wie oben angegeben, könnten die beobachteten, ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften aus dem Zusammenwirken von optimaler Porosität und Zellulosegehalt, feiner Mikrostruktur und interner Expansion herrühren. Somit könnte die feine Mikrostruktur und die interne Expansion für die Haftung auf den Zellulosefasern verantwortlich sein, die günstiger ist als eine grobgekörnte Mikrostruktur, wo nur Punktkontakte auf den Fasern vorhanden sind. Die Wahl von optimaler Porosität vor der Karbonatisierung ist auch verantwortlich für die Haftung, wobei die interne Expansion bei der Karbonatisierung das Material in die Poren drückt und damit in Kontakt mit den Fasern bringt. Die Kombination von einer Mikrostruktur, optimaler Porosität und Gehalt an Zellulose sowie interner Expansion könnte auch für die Haftung an den Fasern verantwortlich sein, die genügend dicht ist, um die hohe, beobachtete Bindungsstärke zu erzeugen. Es ist jedoch noch ein genügender Schlupf möglich, um die hohe beobachtete Schlagfestigkeit zu bewirken. Die Annahme, dass ein gewisser Schlupf notwendig ist, um eine hohe Schlagfestigkeit zu erhalten, wird gestützt durch die in Fig. 7 dargestellte Abhängigkeit der Schlagfestigkeit von der nichtkarbonatisierten Porosität bei verschiedenen Zellulosegehalten, aus der ersichtlich ist, dass Maxima im Kurvenverlauf auftreten. Es wird angenommen, dass dort wo die Porosität unter dem Maximum der Schlagfestigkeit liegt, das Material als sprödes, monophasiges, keramikähnliches Material erscheint, weil die Elastizitätsmodule von Zellulose ähnlich denjenigen von Kalziumkarbonat sind.

Es wurde gefunden, dass Platten von genügender Stärke erhalten werden können, wenn das Gewichtsverhältnis im Schlamm von Zellulosefasern zu Hydroxid plus Feststoff im Bereich zwischen 7% und 40% liegt. Wenn jedoch Platten von höherer Schlagfestigkeit und höherer Hygro-Expansion verlangt werden, ist dieser Bereich auf 10% bis 30% einzuschränken. Auf alle Fälle hat der verfestigte Körper eine Porosität im Bereich von 35% bis 50% vor der Karbonatisierung.

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Der Einfluss der Porosität auf die Eigenschaften der Platte kann kurz wie folgt zusammengefasst werden:

Wenn die Porosität unter 35% liegt, dann ist die karbo-natisierte Platte in einigen Ländern nicht annehmbar, weil die Schlagfestigkeit niedrig ist und die Platte somit zu hart ist. Dies führt dazu, dass nicht genagelt werden kann. Wenn die Porosität grösser als 50% ist, dann ist die karbonatisierte Platte nicht annehmbar, weil dann die Nassbindestärke kleiner als 11 MPa ist, was zu gering ist (siehe Fig. 8). Für Porositäten wie diese sind die Fasern nicht genügend gehalten und lösen sich, wenn die Platte Biege- oder Schlagkräften ausgesetzt ist.

Bezüglich des Gehalts an Zellulosefasern, der mit dem je^ weiligen Porositätsbereich verbunden ist, ist es wichtig, den Bereich von Zellulosefasern richtig zu wählen, wenn Platten herzustellen sind, die die verlangten Eigenschaften haben. Diese Bereiche von Zellulosefasern liegen innerhalb von 10 bis 30 Gewichtsprozent des Feststoffes im Schlamm, der zur Bildung der Platten verwendet ist. Wenn der Zellulosegehalt kleiner als 10% ist, ist die karbonatisierte Platte kaum annehmbar, weil die Nassbindungsfestigkeit im allgemeinen kleiner ist als 11 MPa und die Platte relativ hart ist und somit kaum nagelbar ist. Wenn der Zellulosegehalt grösser als 30% ist, ist gewöhnlich die Hygro-Expansion zu gross.

Eine andere Eigenschaft, die mit der Porosität verbunden ist, ist die Härte. Fig. 9 zeigt Eindringungtiefen in linearer Abhängigkeit der Porosität für Platten mit unterschiedlichem Zellulosegehalt.

Ebenfalls von der Porosität abhängig ist die Feuchtigkeitsstabilität der Platten, wenn sie unterschiedlichen Wetterbedingungen ausgesetzt sind; wenn die Platten nicht stabil sind, ergibt sich eine zu grosse Dehnung und Schrumpfung und die Nägel werden herausfallen und nahe aneinander stossende Platten biegen sich durch. Bei Versuchen wurde die Hygro-Expansion als Mass für die Feuchtigkeitsstabilität genommen und die Versuche wurden durchgeführt mit Platten, die Zellulosemengen von 10%, 15%, 25%, 30% und 35% haben.

Die Platten wurden zuerst in Wasser eingetaucht und dann in einem Ofen bei 102 °C getrocknet. Die Hygro-Expansion wurde für jede Platte durch Messen der linearen Schrumpfung während des Trocknungsvorganges und Darstellung der Schrumpfung als prozentuale Werte berechnet. Die Resultate der Versuche sind in Fig. 10 eingetragen und es lässt sich feststellen, dass Mengen von Zellulose oberhalb von 30% zu Hygro-Expansionen führen können, die unannehmbar sind.

Eine weitere Möglichkeit beim neuen Verfahren besteht in der Wiederverwendung von Abschnitten und Abfall-Produkten. Versuche im Laboratorium haben gezeigt, dass im Filter gebildete und dann durch Pressen geformte Platten wieder zu einem Brei eingestampft werden können, und dass daraus wieder Platten herstellbar sind, die nach der Karbonatisierung nichts an Festigkeit eingebüsst haben. Dies steht im Gegensatz zu Bauelementen aus Asbestzement, wo die Wiederverwendung von Abfallstücken und Abschnitten durch das Aushärten des Zements begrenzt ist.

Wie schon erwähnt, besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Bewirkung einer höheren Karbonatisierung im Vergleich zur älteren Technik. Wie dieses Ziel erreicht wird, soll nachfolgend beschrieben werden. Es wurden viele Versuche unternommen, um kohlendioxidgehärtete Kalkprodukte herzustellen. In jedem Falle haben die Versuche eine lange Verweilzeit für die Karbonatisierung verlangt. So sind in Fällen, wo der Kalkkörper in einer Kohlendioxidatmosphäre karbonatisiert wurde, welche Atmosphäre eine Konzentration von 10-100% C02 hatte, Verweilzeiten zwischen 10 Stunden und mehreren Tagen notwendig. Solch lange Verweilzeiten haben dazu geführt, dass Schichtbetrieb notwendig wurde und die Kosten daher hoch waren.

Im Gegensatz zum Obigen, konnte eine überraschend hohe Karbonatisierungsgeschwindigkeit bei der vorliegen-s den Erfindung erhalten werden. Es konnten Karbonatisie-rungszeiten von 0,5 und 2,5 Stunden erhalten werden bei Verwendung von 100 bzw. 28%igem Kohlendioxid. Solch hohe Karbonatisierungsgeschwindigkeiten können in automatisierten Durchlauftunnels bei niedrigen Kosten durchge-lo führt werden.

Die überraschend hohe Karbonatisierungsgeschwindig-keit scheint primär dem speziell ausgewählten Bereich der Porosität und in Verbindung damit dem Gehalt an Zellulosefasern zuzuschreiben zu sein. Diese Bereiche führen zu ei-15 nem Körper (z.B. einem Kalkkörper) sowohl von hoher Durchlässigkeit als auch mit den verlangten physikalischen Eigenschaften des Endproduktes. Versuche wurden durchgeführt, die direkt die Wichtigkeit des gewählten Bereiches für den Zellulosegehalt auf die hohe Karbonatisierungsge-20 schwindigkeit demonstrieren.

Es wurde eine Platte hergestellt, die aus 15% Zeitungsfasern, 84% hydriertem Kalk, plus 0,5% «E»-Glasfasern und 0,5% Polypropylenfasern bestand (diese Prozentsätze beziehen sich auf den Festkörperanteil des geschlämmten Roh-25 materials). Nach dem Filtern und Auspressen war die Porosität des Kalkkörpers 39%. Diese Platte wurde mit 100% C02 während 1 Stunde karbonatisiert, und dies führte zur Umwandlung von etwa 80% des hydrierten Kalkes.

Eine zweite Platte wurde hergestellt, indem das ge-30 schlämmte Rohmaterial aus 5% Zeitungsmaterial und 94% Kalk, plus 0,5% «E»-Giasfasern und 0,5% Polypropylenfasern bestand. Nach dem Filtrieren und Pressen war die Porosität 36%. Diese Platte wurde mit 100% C02 während 1 Stunde karbonatisiert und dies führte zur Umwandlung von 35 ungefähr 30% des hydratisierten Kalkes. Die Platte, die nur 5% Zellulose enthielt, karbonatisierte sehr viel langsamer als eine Platte, die 15% Zellulose enthielt, welch letztere eine für das erfindungsgemässe Verfahren typische Karbonatisie-rungsgeschwindigkeit aufwies.

40 Eine dritte Platte wurde hergestellt, die keine Zellulose enthielt und lediglich aus hydriertem Kalk bestand. Die Porosität war 42%. Diese Platte wurde in ähnlicher Weise karbonatisiert wie die beiden oben genannten. Es war nicht möglich, die entsprechende Karbonatisierungsgeschwindig-45 keit zu erhalten, weil der Körper Mikrorisse entwickelte und dann zerbrach.

Während dieser Versuch nicht zeigen konnte, ob die Kar-bonatisierungsgeschwindigkeit kleiner wäre, wenn keine Zellulose vorhanden ist, zeigt dieser Versuch doch deutlich die so Wichtigkeit der richtigen Wahl der Porosität und des Anteils an Zellulosefasern. Somit, wenn eine Platte innerhalb des vorgeschriebenen Porositätsbereichs hergestellt wurde, aber ohne Zellulosefasern, zeigte sich ein ganz ungenügendes Resultat.

55 In älteren Veröffentlichungen wurde in bezug auf kohlendioxidgehärtete Kalkkörper darauf hingewiesen, dass die Karbonatisierung an einem zum Teil getrockneten Körper durchgeführt wurde (z.B. bei einem Körper, dessen Poren noch nicht vollständig mit Wasser gefüllt waren). In den vor-60 liegenden Beispielen war der ursprüngliche Feuchtigkeitsgehalt der Platte, die karbonatisiert wurde, etwa 50% des Porenvolumens, das mit Wasser gefüllt war - was innerhalb des bevorzugten Bereichs von Wassergehalt, nämlich 40-60% (speziell 45-55%) des Porenvolumens, liegt. Diese spezielle 65 Wahl des Feuchtigkeitsgehalts vor der Karbonatisierung hat jedenfalls auch zur beobachteten, hohen Karbonatisierungs-geschwindigkeit beitragen.

Wie erwähnt, ermöglicht das erfindungsgemässe Verfah

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ren die Verwendung von zwei Abfallmaterialien. So wurde gezeigt, dass Zeitungspapier (Abfallzeitungspapier) eine gute Wirkung bezüglich Verstärkung des hergestellten Bauelementes ergibt. Die erhaltenen Resultate sind gleich oder sogar besser als sie mit sehr viel teurerem Zelluloseausgangsmaterial erhalten wurde (siehe Fig. 5). Es wurde auch gezeigt, dass das erhaltene Produkt sehr viel rascher karbonatisiert wird, was bedeutet dass auch Gase mit einem relativ niedrigen Gehalt an Kohlendioxid verwendet werden können.

Um Kosten zu reduzieren kann es angeraten erscheinen, einen geeigneten Füllkörper (wie weiter vorne angegeben) im Schlamm zu verwenden. Ein Stoff, der diese Bedingungen erfüllt, ist ein feingeriebenes Karbonat der selben Art wie das fertige Material (z.B. CaCo3). Wenn Kalziumoxid und/oder Hydroxid verwendet wird, um die grösste Festigkeit zu erhalten, kann der Stoff Kalziumkarbonat sein, der auf weniger als 200 BS (vorzugsweise im Bereich 50-200 BS) Ma-schengrösse zerrieben ist und mit den Materialien gemischt wird, so dass das Verhältnis im Schlamm von Kalziumkarbonat zu Kalziumhydroxid etwa 2:1 beträgt.

Ein anderer Stoff, der diese Forderung erfüllt, ist pulverisierte Verbrennungsasche (Flug-Asche). Ein anderer Stoff ist verriebene Glasofenschlacke.

Wenn die Filzmatte aus dem Schlamm gebildet ist, wird sie in die gewünschte Form gebracht, ohne dass sie zerrissen würde, z.B. kann sie mit Stempel und Matrize direkt unterhalb einer Presse geformt werden, oder sie kann auf einem Transportband erzeugt werden und während des Transportes gepresst werden. Es kann notwendig sein die Filzmatte zu unterteilen - wie z. B. wenn sie als einzelne Lage auf einer Form-Walze erzeugt und dann entfernt wird. Wenn beim Mischen des Schlammes Glasfasern zugeführt werden, steigt die Festigkeit des Rohlings an. Eine bevorzugte Menge von Glasfasern liegt zwischen 0,5 und 5,0 Gewichtsprozent des trockenen Materials im Schlamm. Obwohl die Glasfasern von alkaliresistenter Art sein sollten, ist dies eher eine Bevorzugung, weil die Gesamtfestigkeit der Platte auch die Verwendung des viel billigeren «E»-Glasfasertyps zulässt.

Andere Fasern oder Faserarten können zugefügt werden, z.B. solche mit einem Youngs-Modul im Bereich 200-300 kg/mm2, wie beispielsweise Polypropylenfasern. Es wurde gefunden, dass ein kleiner Zusatz von Polypropylenfasern zum Schlamm (z.B. im Bereich von 0,1-5%) zu einer bemerkenswerten Besserung bezüglich der Nagelbarkeit führt. In diesem Zusammenhang erscheint die Beobachtung von Bedeutung, dass Platten mit hoher Schlagfestigkeit beim Nageln weniger brechen als Platten mit niedriger Schlagfestigkeit. Fig. 11 zeigt Schlagfestigkeit in J/m2 für Platten mit 0,0,5,1,5 und 2% Polypropylenfasern. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass eine bemerkenswerte Erhöhung der Schlagfestigkeit durch Zusätze von 0,5% und mehr erreicht werden.

Wenn aus dem Schlamm eine Filzmatte geformt wird, kann ein geeignetes Flockuliermittel helfen, die Formung so rasch als möglich auszuführen (so dass Fasern und Hydroxid homogen verteilt bleiben) und gleichzeitig die Filterung zu vergrössern. Wenn Kalziumhydroxid im Schlamm vorhanden ist und die Fasern aus Abfallpapier bestehen, kann das Flockuliermittel vorzugsweise als hochmolekularer anionischer Polyelektrolyt verwendet werden, der in einer Menge von 0,1 bis 0,5 Gewichtsprozent bezüglich des Trockengewichtes des Materials beigemischt werden könnte.

Nachfolgend wird eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben. Diese Ausführungsform zeigt wie mit diesem Verfahren, aus Abfallmaterial ein Bauelement mit hoher Schlagfestigkeit hergestellt werden kann, das alle vorherbeschriebenen Eigenschaften, die sonst mit Asbestzement erreicht wurden, aufweist. Die Abfallmaterialien sind Zeitungspapier und Abgase aus einem Kalkbrennofen. Die erzeugten Platten sind 4,5 mm dick.

Zuerst wird eine bestimmte Porosität und ein bestimmter Zellulosefaseranteil entsprechend den Anforderungen an das Bauelement gewählt. Das Volumen der äusseren Form wurde dann bestimmt, und das Volumen der Fasern und Festkörperanteile in der Filzmatte unter Zugrundelegung der Porosität ermittelt. Gewichte von Fasern und Festkörperanteilen pro Einheitsvolumen des Filzes wurden dann aus den bekannten Volumen und der Dichte der Fasern und der Anteile der Festkörper errechnet. Aus dem somit bekannten Gewicht der Fasern und der Festkörper wurde dann ein Schlamm hergestellt.

Der Schlamm wird hierauf gefiltert, so dass die resultierende Dicke nach der Filtrierung, und wenn nötig nach der Pressung, 4,5 mm beträgt. Der Schlamm wurde dann entwässert, und wenn nötig durch Druck komprimiert, um die Filzmatte zu bilden. In dieser Ausführungsform wurde die Menge Wasser berechnet und etwa 50% des Porenvolumens wurde dann durch Erhitzen entfernt; die Menge des entfernten Wassers wurde durch Wägen überwacht. Die Filzmatte ist somit bereit für die Karbonatisierung.

Die gewählten Materialien und die Prozentsätze des geschlämmten Materials auf der Basis des Trockengewichtes waren wie folgt:

Zeitungspapierabfall: 20%

Hydratisierter Kalk (94% Ca(OH)2,

3% CaC03, 3% andere; Partikelgrösse zu 100% geringer als 200 Maschenweite): 78,5%

PVA überzogene «E»-Glasfasern mit einer mittleren Länge von 20 mm: 0,5%

15 Denier Polypropylenfaser mit einer mittleren Länge von 20 mm und mit einem

Youngs-Modul im Bereich 200-300 kg/m2: 0,5%

Flockuliermittel (das beispielsweise als «Alfioc 6731» im Handel erhältlich ist): 0,5%

Das Abfallpapier (Zeitungspapier) wird zunächst während etwa 10 Minuten in Wasser getränkt und dann in einem üblichen Hochgeschwindigkeitsmischer dispergiert. Hydratisierter Kalk und «E»-Glas sowie Polypropylenfasern wurden zugesetzt und mit dem Papierbrei vermischt. Der Feststoffgehalt zu dieser Zeit war etwa 10% w/v. Dann wurde noch Wasser zugesetzt, um den Feststoffgehalt auf 5%w/v zu reduzieren. Schliesslich wurde das Flockuliermittel zugesetzt und die Masse gerührt, bis sie flockulierte.

Sobald die Flockulation auftrat, wurde der Schlamm rasch in eine Plattenform gebracht und ein Vakuum von 50-60 KPa wurde während etwa 45 Sekunden durch ein 30-Maschengitter im Boden der Form engelegt, um den Schlamm zu entwässern. Die erhaltene Menge genügte, um eine entwässerte Filzmatte von etwa 12 mm Dicke zu bilden. Der derart gebildete Filz enthielt etwa 100% Wasser, bezogen auf das Gewicht der Feststoffe.

Der Filz wurde dann zu einer Presse geführt und einem Formungsdruck zwischen sich gegenüberliegenden, flachen Platten ausgesetzt, der genügt, um die Filzmatte auf eine Dicke von 4,5 mm zu komprimieren und eine nichtkarbona-tisierte Porosität innerhalb des erlangten Bereiches (35-50%) zu bewirken. In dieser speziellen Ausführungs-. form war die Porosität der gepressten Matte 42%; sie wurde dann zu einem Ofen geführt und dort bei 80 °C getrocknet, bis die Poren noch halb mit Wasser gefüllt waren (d.h. die Menge des Wassers lag innerhalb des Bereichs von 45—55% bezüglich des Porenvolumens). Dies wurde durch Wägen der Platte während des Trocknens kontrolliert.

Die teilweise getrocknete Matte wurde dann auf etwa 60 °C abgekühlt und in eine Karbonatisierungskammer ge5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

645 328

8

bracht. Durch diese Kammer wurde Gas aus einem Kalkbrandofen, welches Kohlendioxid enthielt, geführt. Das Gas enthielt 28% Kohlendioxid. Bevor das Gas in die Kammer geführt wurde, wurde es auf etwa 40 °C gekühlt. Eine zufriedenstellende Karbonatisierung wurde in 2,5 Stunden erhalten.

Am Ende der Karbonatisierungsperiode wurde die Platte aus der Kammer entfernt und (u. a.) einer Schlagfestigkeitsprüfung unterworfen. In bezug auf diesen speziellen Parameter zeigte die Platte eine Schlagfestigkeit von 3660 J/m2 - es ergaben sich keine Schwierigkeiten beim Nageln.

Bei diesem Beispiel und wie in der Beschreibung schon erwähnt, ist das Erdalkalimetall vorzugsweise Kalzium. Es wird jedoch daraufhingewiesen, dass der Ausdruck «Erdalkali» in dieser Beschreibung die normale Bedeutung hat — so dass andere Metalle wie Magnesium an Stelle von Kalzium genommen werden kann. Ebenso könnte an Stelle von Va-s kuumtrocknung die Entwässerung beispielsweise durch Schwerkraftabfluss, Zentrifugalentwässerung, Walzen oder Pressen bewirkt werden. Verfestigung des Filzes kann durchgeführt werden, nach oder während dem Entwässern. Diese Schritte können in einer Fourdrinier-Maschine, gefolgt von io einer Walze oder einer Hatschak-Maschine oder einer Stapelpresse, durchgeführt werden.

Die nachfolgenden Tabellen 2a und 2b zeigen die Eigenschaften von 24 Mustern des erfinderischen Produkts.

Tabelle 2a Eigenschaften von Proben

Probe Nr.

%

Carbonati-

Scheinbares

Porosität

Durchlässigkeit

Zeitungspapier sierungsgrad spezifisches uncarbonat.

1/min x mm

a

Gewicht

%

Kg/m3

L17 -1

10

.90

1309

48

18.8

-2

10

.85

1399

45

11.3

-3

10

.77

1485

40

5.6

-4

10

.59

1523

35

2.7

L15 -1

15

.95

1168

52

28.1

-2

15

.91

1341

44

8.3

-3

15

.82

1414

39

6.1

-4

15

.66

1455

36

3.1

lu -l

20

.91

1153

51

41.0

-2

20

.90

1260

47

48.0

-3

20

.74

1382

39

9.7

-4

20

.70

1450

35

6.0

L16 -1

25

.88

1044

54

36.3

-2

25

.88

1160

48

18.5

-3

25

.78

1251

43

10.3

-4

25

.67

1329

39

5.2

L18 -1

30

.95

918

58

_

-2

30

.93

1069

50

—

-3

30

.87

1140

44

-4

30

.73

1217

41

L19 -1

35

.94

920

55

57.6

-2

35

.93

1075

48

23.7

-3

35

.89

1138

44

14.3

-4

35

.77

1243

38

6.6

Tabelle 2b Eigenschaften von Proben

Probe Nr.

Schlag

Nassbinde

Härte

Elastizitäts

Nagelbarkeit

Hygro

festigkeit stärke

Eindring modul

Expansion

J/m2

MPa tiefe mm

MPa x 104

%

L17 -1

1950

9.8

1.49

2.30

X

0.17

-2

1650

11.0

1.88

1.20

X

0.17

-3

3050

11.0

1.41

1.60

X

0.17

-4

1850

11.2

1.44

1.90

X

0.17

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

645 328

Tabelle 2b (Fortsetzung) Eigenschaften von Proben

Schlag- Nassbinde- Härte Elastizitäts- Nagelbarkeit Hygro festigkeit stärke Eindring- modul Expansion

J/m2 MPa tiefe mm MPa x 104 %

2625

10.5

2.36

1.00

V

0.19

3450

12.7

2.05

1.42

V

0.19

3525

15.3

1.61

1.79

1/

0.19

3050

16.1

1.52

2.08

X

0.19

3100

9.5

2.09

1.21

V

_

3275

12.0

1.77

1.17

V

-

2625

16.7

1.58

V

-

2350

18.7

1.52

2.12

X

3150

10.0

2.42

0.62

V

0.40

2900

15.4

2.40

0.62

V

0.40

3100

17.7

1.93

1.16

V

0.40

2700

18.6

1.66

1.50

V

0.40

2625

9.4

2.41

0.60

1/

0.57

2900

14.3

2.35

0.70

V

0.57

3175

16.6

1.90

0.62

V

0.57

3000

19.5

1.78

1.70

V

0.57

3000

8.4

2.83

0.50

V

0.69

3275

13.3

2.37

0.60

V

0.69

2900

17.1

2.39

0.90

V

0.69

3100

20.7

1.89

1.12

V

0.69

9 Blatt Zeichnungen

Claims

645 328

1. Verfahren zur Herstellung eines zellulosefaserverstärkten Karbonatbauelementes, gekennzeichnet durch a) Mischen von Feststoffen mit Wasser zur Herstellung eines Schlammes, bei dem die Festkörper wenigstens ein Erdalkalioxid oder -hydroxid und 7-40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Festkörper, Zellulosefasern enthalten,

b) Formen des Schlammes zu einem gasdurchlässigen Körper mit Poren, die Wasser enthalten, mit einer Porosität im Bereich von 35% bis 50%, und c) Eindringenlassen von Kohlendioxidgas in die Poren des Körpers, um die Hydroxidgruppen in Karbonate umzuwandeln.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellulosefasern in einer Menge von 10-30%, bezogen auf das Trockengewicht der Feststoffe, vorhanden sind.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassergehalt des Rohlings vor der Karbonatisierung 45-55%, bezogen auf das Volumen der Poren, beträgt.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erdalkalimetall Kalzium ist.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Mischvorgang Polypropylenfasern in einer Menge von 0,1 bis 5% zugesetzt werden, die einen Elastizitätsmodul im Bereich 200 bis

300 kg/mm2 haben.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Mischen ein Zuschlagstoff aus Kalziumkarbonatpartikeln, pulverisierten Verbrennungsrückständen geriebene Glasofenschlacke zugesetzt werden.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Mischen Glasfasern zugesetzt werden, um die Festigkeit des ungehärteten Rohlings zu vergrössern, und dass die zugesetzte Menge im Bereich von 0,5 bis 5% des Trockengewichtes liegt.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kohlendioxidgas in einer Gasmischung enthalten ist, in der seine Konzentration im Bereich 28 bis 100% des Volumens liegt, und die Karbonatisationsdauer 30 Minuten bis 2 Vi Stunden beträgt.

9. Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration von Kohlendioxidgas 28% und die Karbonatisationsdauer 2 Vi Stunden betragen.