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Verfahren zum Glasieren eines aus hydraulischem Zement und Zuschlag
bestehenden Körpers Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Glasieren eines aus
hydraulischem Zement und Zuschlag bestehenden Körpers, bei welchem nacheinander
zwei Glasurschichten aufgebracht werden, die je eine zwischen etwa 430 und etwa
700° C liegende Schmelztemperatur haben, wobei die innere Schicht eine halbverglaste
und die äußere Schicht eine glasige Struktur erhält und dieser Körper nach dem Brennvorgang
langsam auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
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Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird der Körper mit der zunächst
aufgebrachten, inneren Glasurschicht mit einer Temperatur gebrannt, bei der diese
innere Schicht auf dem Körper schmilzt. Dann wird der Körper abgekühlt, worauf die
zweite Schicht aufgebracht und dann in einem zweiten Brennvorgang aufgeschmolzen
wird.
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Im Gegensatz hierzu werden erfindungsgemäß beide Glasurschichten zugleich
unter langsamer Erhitzung in etwa 4 bis 10 Stunden eingebrannt. Dadurch wird der
dem bekannten Verfahren eigentümliche Nachteil vermieden, daß der aus hydraulischem
Zement und Zuschlag bestehende Körper durch wiederholtes Erhitzen und Abkühlen eine
Änderung seiner Struktur erfährt und dadurch ganz erheblich an Festigkeit verliert.
Dieser Festigkeitsverlust ist beim Verfahren nach der Erfindung deshalb weitgehend
vermieden, weil dabei der Körper nur ein einziges Mal gebrannt zu werden braucht.
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Auch bietet die Erfindung die Möglichkeit, viel dünnere Glasurschichten
verwenden zu können.
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Ein anderer wesentlicher Vorteil des gleichzeitigen Einbrennens beider
Glasurschichten liegt darin, daß dabei die Schwierigkeit des schlechten Haftens
der Glasurschichten aneinander vermieden ist. Diese Schwierigkeit beruht darauf,
daß die getrennt nacheinander aufgeschmolzenen Glasurschichten mit verschiedener
Zusammensetzung ungleiche Ausdehnungskoeffizienten besitzen. Bei dem Verfahren nach
der Erfindung können sich die beiden gleichzeitig eingebrannten Glasurschichten
aneinander verriegeln, indem sie an der Berührungsfläche um ein gewisses Maß ineinanderfließen.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß die äußere Schicht nicht abplatzen kann,
wie es leicht geschieht, wenn die Schichterz nacheinander eingebrannt werden.
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Ein weiterer erheblicher Vorteil der Erfindung besteht in seiner großen
Wirtschaftlichkeit und Zeitersparnis. Für den praktischen Wert eines Verfahrens
zum Glasieren solcher Baukörper kommt es daher entscheidend darauf an, wie weit
dadurch die Herstellungskosten gesteigert werden. Da das Einbrennen wegen der dabei
verwendeten hohen Temperaturen notwendigerweise einen erheblichen Aufwand erfordert,
würde das Verfahren zum Glasieren von Zementkörpern für praktische Zwecke viel zu
teuer werden, wenn man das Einbrennen zweimal durchführen müßte.
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Zum Glasieren von Porzellan ist es freilich bekannt, zwei Glasurschichten,
die übereinanderliegen, gleichzeitig einzubrennen. Die Anwendung dieser Maßnahme
auf Körper, die aus hydraulischem Zement und einem Zuschlag bestehen, führt aber
zu einer Einbuße an Festigkeit. Die Festigkeit eines Porzellankörpers wird aber
durch das zum Glasieren erforderliche Brennen nicht beeinträchtigt und bleibt daher
ganz unabhängig von der Anzahl der Einbrennvorgänge erhalten. Auch hat beim Glasieren
von keramischen Körpern mit zwei übereinanderliegenden Glasurschichten die innere
Schicht eine andere Aufgabe als beim Glasieren von Körpern aus hydraulischem Zement.
Bei derartigen Körpern nämlich dient die innere Schicht dein Zweck, zu verhindern,
daß die äußere Glasurschicht, die eine sehr hohe Affinität für Kalzium und Kalziumverbindungen
hat, den Zementkörper angreift. Bei keramischen Körpern ist eine solche Einwirkung
nicht zu befürchten.
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Beim Verfahren nach der Erfindung gelangt vorzugsweise ein Körper
zur Verwendung, der in an sich bekannter-- Weise dadurch hergestellt ist, daß ein
bei einer unter seinem Erweichungspunkt liegenden Temperatur
kalzinierter
Blähiön-@rüit hydraulischem Zement gemischt wird, worauf aus der Mischung der Körper
geformt und dieser dann nachbehandelt und gealtert wird. . -Vorzugsweise wird zunächst
eine Mischung aus einer vorgeschmolzenen Glasur und anorganischen feuerbeständigen
Zusätzen in Pulverform auf den Körper aufgestäubt und die so erhaltene Schicht mit
einer wäßrgen Suspensiöri- _gleicher Mischung besprüht, worauf nach dem Trocknen
dieser Schicht eine glasig schmelzende Glasur mit von der ersten abweichenden Zusammensetzung
aufgebracht wird.
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Die Erfindung sei nunmehr an Hand eines Beispiels erläutert. Bei diesem
ist der zu glasierende Körper ein Hohlblockstein, der aus einem hydraulischen Zement
und Schieferletten (HAYDITE) als Zuschlag besteht, wobei- -dieser Zuschlag bei einer
Temperatur von etwa 370° C rekalziniert worden ist, die etwas tiefer als die ursprüngliche,
bei der Herstellung des Zuschlags verwendete Temperatur liegt. Ein derartiger Hohlblockstein
ist bei der Aufnahme von Feuchtigkeit und beim anschließenden Austrocknen formbeständig.
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Die innere Schicht, die eine halbverglaste Struktur erhält, wird folgendermaßen-hergestellt:
36% Quarzsand, 30'°/o wasserfreier Borax und 34% Bleiglätte werden gemischt und
geschmolzen, worauf die entstehende Fritte gemahlen. wird und als Flußmittel dient.
Mit diesem Flußmittel wird ein feuerfester Stoff gemischt. Die Mischung kann z.
B. 60'°/o des Flußmittels, 10°% Glimmerz 10% Ton und 20% gemahlenes Zirkon enthalten.
Diese pulverförmige Mischung bringt man auf'ein Schüttelsieb, unter dem der Betonhohlblock
hindurchläuft. Auf diesem wird dabei die Pulvermischung in dünner Schicht gleichmäßig
aufgestäubt. Dann wandert der Block unter einer Wassersprühdüse hindurch, wodurch
die Staubschicht benetzt wird und .die in ihr eingeschlossenen Gase abgibt. Darin
gelangt der Betonblock unter eine zweite Brause, durch die eine wäßrige Suspension
des gleichen Pulvers aufgesprüht wird. Darauf läßt man die Schicht teilweise trocknen,
worauf die äußere, die glasige Struktur aufweisende, ebenfalls pulverförmige Glasurmasse
aufgebracht wird. Diese besteht aus einer Pulvermischung, die 48'°/o Quarzsand,
240% wasserfreien Borax, .36% kalzinierte Soda, 7,51)/o Natriumnitrat, 1,5019 Flußspat
und 360% einer Mischung von 1 Teil Titansäure mit 2 Teilen Siliciumdioxyd enthält.
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Die aus dieser Mischung bestehende äußere Schicht wird auf die innere
Schicht nach deren Trocknen ebenfalls in Form einer wäßrigen Suspension aufgesprüht.
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Nachdem jede zu glasierende Oberfläche des Betonblocks in dieser Weise
beschichtet ist, und zwar in einer Dicke von etwa 1/x mm, wird der Block in einem
gewöhnlichen keramischen Ofen mit seitlich angebrachten Brennern unter langsamem
Temperaturanstieg auf 430 bis 700° C etwa 4 bis 10 Stunden lang gebrannt. Dann läßt
man den Block allmählich abkühlen.
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Dieses Ausführungsbeispiel läßt sich in mannigfacher Hinsicht abändern.
So kann die halbverglaste innere Schicht eine andere Zusammensetzung haben. Als
halbverglast in diesem Sinne ist die Schicht dann zu betrachten, wenn sie etwa 1/z
bis 20% ihres Eigengewichts an Wasser aufzusaugen vermag. Im Gegensatz hierzu hat
die äußere Schicht dann eine glasige Struktur im Sinne der Erfindung, wenn sie praktisch
überhaupt kein Wasser aufzusaugen vermag. Während bei dem beschriebenen Beispiel
die für die innere Schicht verwendete Pulvermischung 60% des beschriebenen Flußmittels
enthält, kann diese Menge auf- 304/o gesenkt oder bis 70°/o gesteigert werden. Statt
Glimmer, Ton und gemahlenem Zirkon kann als feuerfester Stoff für die innere Schicht
auch Quarzsand, Titansand od. dgl. verwendet werden.
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Der Zweck der inneren Schicht wird ersichtlich, wenn man berücksichtigt,
daß die meisten Glasuren, besonders diejenigen mit geringem Kalziumgehalt, eine
sehr hohe Affinität für Kalzium haben. Die innere Schicht dient nun dazu, die äußere
Schicht, die einen geringen. Kalziumgehalt hat, an der Reaktion mit dem Zement zu
hindern. Zweitens dient die innere Schicht dem Zweck, die Poren der gewöhnlich rauhen
Oberfläche des Betonhohlblocks auszufüllen, damit die äußere Schicht glatt ausfällt.
Dabei können der äußeren Schicht auch keramische Farben beigemischt werden.
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Das beschriebene Beispiel läßt sich auch durch Verwendung eines anderen
keramischen Glasurstoffes für die äußere Schicht abändern, wobei es nur darauf ankommt,
daß diese für die äußere Schicht verwendete Glasurmasse mit der inneren Schicht
keine schädliche Reaktion eingeht und in dem erforderlichen Temperaturbereich glasig
schmilzt.
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So kann die äußere Glasurschicht aus 18,9 0/0 Quarzsand, 13,3% Feldspat,
67,8'% Bleiglätte und 1,0% Kupferoxyd bestehen. Das Kupferoxyd ergibt eine grüne
Farbe der Glasur, während die Glasur des oben beschriebenen Beispiels weiß ausfällt.
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Weiter kann das beschriebene Ausführungsbeispiel dadurch abgeändert
werden, daß statt Schieferletten ein anderer Zuschlag verwendet wird; wie Blähton,
Hochofenschlacke, vulkanische Gesteinsschlacke, Kesselschlacke od. dgl.
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Versuche haben gezeigt, daß die Druckfestigkeit des mit dem Verfahren
nach der Erfindung behandelten Betonkörpers etwa 70 kg/cm2 beträgt und sehr gleichförmig
ausfällt und daß die Schichten sehr fest aneinander und an dem Beton haften und
nicht abplatzen. Ein Abplatzen der Glasur ist bei einem diesbezüglichen Versuch
nicht einmal eingetreten, nachdem der Block 9 Monate lang einem hydrostatischen
Innendruck von 38 cm Wassersäule ausgesetzt war.