DE1241750B

DE1241750B - Verfahren zur Herstellung von Kalkschlackensteinen

Info

Publication number: DE1241750B
Application number: DEW35813A
Authority: DE
Inventors: Fritz Willersinn; Dipl-Ing Kurt Boehn
Original assignee: WILLERSINN K G GEB
Current assignee: WILLERSINN K G GEB
Priority date: 1963-12-12
Filing date: 1963-12-12
Publication date: 1967-06-01
Also published as: BE645746A; NL6403916A

Description

Verfahren zur Herstellung von Kalkschlackensteinen Es ist bekannt, Kalkschlackensteine auf der Basis von Calciumhydrosilikat aus einem Gemisch von Calciumhydroxyd oder Calciumoxyd und Schlacke nach einem der Herstellung von Kalksandsteinen im wesentlichen entsprechenden Verfahren herzustellen. Im allgemeinen werden dabei etwa 80 bis 90 Teile Schlacke geeigneter Körnung mit etwa 10 bis 20 Teilen Kalkhydrat vermischt. Dieser Mischung wird, wenn an Stelle von Kalkhydrat gebrannnter Kalk Verwendung findet, eine zum Löschen des letzteren entsprechende Wassermenge zugefügt. Das Pressen erfolgt dann nach Durchfeuchtung des Gemisches auf den in der Kalksandsteinindustrie gebräuchlichen Maschinen zu Formkörpern, die anschließend in Autoklaven mit Dampf unter Druck bei Temperaturen über 160° C, im allgemeinen zwischen etwa 170 und 220° C, gehärtet werden.
Im Gemisch mit Schlacke und auch an Stelle von Schlacke wurde auch schon Flugasche für die Herstellung von Kalkschlackensteinen verwendet. Bei überwiegendem oder vollständigem Ersatz der Schlacke durch Flugasche zeigen aber die fertigen Steine ein hohes Wasseraufnahmevermögen, was sie insbesondere für ihre Verwendung bei der Errichtung von Außenwänden ungeeignet macht.
Unter »Schlacke« soll hier und im folgenden allgemein der geschmolzene und anschließend abgekühlte Verbrennungsrückstand fester Brennstoffe, insbesondere von Steinkohle, und deren Granulat verstanden werden, unter »Flugasche« die vor allem in den Elektrofiltern von Kraftwerken anfallende Steinkohlen-, Braunkohlen- und die diesen in ihrer chemischen Zusammensetzung nahestehende oberbayerische Pechkohlenasche, die beiden zuletzt genannten Aschen insbesondere nach ihrer hydratisierenden Behandlung mit Wasserdampf unter erhöhtem Druck, wie sie in der deutschen Auslegeschrift 1151758 des gleichen Erfinders beschrieben und beansprucht ist.
Bei dem Bestreben, die wirtschaftlich vorteilhafte und spezifisch leichte Flugasche für die Herstellung größerer Steine, die als »Einhandsteine« verwendbar, zu nutzen, wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß ein Zusatz von Bims und insbesondere von Bimskies zur Flugasche oder ihrem überwiegenden Anteil an einem Gemisch mit Schlacke zu einem Stein führt, der bei geringem Volumgewicht ein bedeutend herabgesetztes Wasseraufnahmevermögen besitzt. Dies muß wegen der dem Bims zukommenden Porosität als besonders überraschend angesehen werden. Nachfolgende Vergleichsversuche mögen diesen nicht voraussehbaren Effekt belegen. Versuchsanordnung Alle Komponenten wurden mit einem Labormischer intensiv gemischt. Die Preßfeuchte wurde mit jeweils 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die trockene Substanz, eingestellt. Die Mischungen wurden in Formen von 100 -100 mm Grundfläche auf eine Höhe von etwa 100 mm mit einem Preßdruck von je 100 kg/cm2 verpreßt. Die Härtung erfolgte anschließend in einem Autoklav mit Satt dampf von 9 ata in 10 Stunden.

Versuch 1: Reiner Flugaschestein

Mischung

1,700 kg Flugasche

0,300 kg Kalkhydrat

0,100 kg Wasser

Gewicht (labortrocken bei 105° C) 0,710 kg

Wasseraufnahme nach 6 Stunden 0,702 kg

Wasseraufnahmevermögen ....... 99%

Versuch 2: Flugaschestein mit Bimszusatz

Mischung

1,300 kg Flugasche

0,400 kg Bims

0,300 kg Kalkhydrat

0,100 kg Wasser

Gewicht (labortrocken bei 105° C) 0,770 kg

Wasseraufnahme nach 6 Stunden 0;495 kg

Wasseraufnahmevermögen ....... 64,311/o

Versuch 3: Flugaschestein mit Bimszusatz

Mischung

1,200 kg Flugasche

0,500 kg Bims

0,300 kg Kalkhydrat

0,100 kg Wasser

Gewicht (labortrocken bei 105° C) 0,810 kg

Wasseraufnahme nach 6 Stunden 0,400 kg

Wasseraufnahmevermögen ....... 49,4%

Da ein Stein einer Mauerwerkaußenwand nicht nur die Aufgabe hat, den Feuchtigkeitszutritt von außen zu dämmen, sondern auch Feuchtigkeit aus dem Inneren eines Raumes aufzunehmen und nach außen abzugeben, kann der Grad der durch die Mitverwendung von Bims zu erzielenden Verminderung des Wasseraufnahmevermögens des Steins als optimal angesehen werden.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist demzufolge die Herstellung eines Kalkschlackensteins als Calciumhydroxyd oder Calciumoxyd und Flugasche mit oder ohne Mitverwendung von Schlacke nach für die Herstellung von Kalkschlackensteinen üblichen Verfahren mit anschließender Behandlung der erhaltenen Preßlinge in Autoklaven mit Dampf unter Druck, bei der an Stelle eines Teils der Flugasche Bims verwendet wird.
Die auf diese Weise zu erhaltenden Steine zeichnen sich gegenüber den gebräuchlichen Kalkschlackensteinen auch durch ihr geringes Raumgewicht aus. Um z. B. einen massiven Stein eines Rauminhalts von etwa 151 und mehr mit einem Raumgewicht von etwa 1 kg/1 zu erhalten, genügt die Beimischung von etwa 20 bis 30% Bims von etwa 600 bis 700 kg/m3, der an Stelle der gleichen Menge Flugasche tritt, während der Anteil an Kalkhydrat unverändert bleibt. Der Anteil von Bimskies kann aber auch auf etwa 500;`o und mehr bei entsprechender Herabsetzung des Stein-Raum-Gewichts erhöht werden.
Da Bims der sonst verwendeten oder mitverwendeten Schlacke verwandte Struktureigenschaft aufweist, wird die Qualität des Steins, besonders hinsichtlich der Wärmedämmfähigkeit, nicht nachteilig beeinflußt. Die Druckfestigkeit nimmt natürlich mit der Verringerung des Gewichts ab; es sind aber ohne weiteres die bei den entsprechenden Abmessungen vorgeschriebenen und üblichen Druckfestigkeiten zu erreichen.
Bei der Herstellung derartiger Steine nach dem üblichen Verfahren, also durch Mischen von lagerfeuchtem Bims und Flugasche, der gegebenenfalls ein gewisser Anteil an Schlacke beigefügt sein kann, mit dem trockenen Kalkhydrat oder Branntkalk und anschließender Wasserzugabe, zeigte sich weiterhin, daß die Durchfeuchtung des Kalks und der Flugasche auf Schwierigkeiten stößt, da der Bims infolge seiner sehr hohen Porosität das während des Mischvorgangs zusätzlich zugegebene Wasser schneller aufnimmt als die anderen Komponenten und es an diese auch nicht mehr abgibt, so daß eine intensive Mischung und das Ablöschen vorhandenen Branntkalks gestört ist. Beim Härten in den Autoklaven ergibt sich dann wegen Nesterbildung durch ungenügendes Mischen und mangelhaftes Ablöschen eine Gefügebeeinträchtigung der Steine, die letztlich leicht zum Bruch führt.
Diesem Umstand kann gemäß Weiterbildung der Erfindung abgeholfen werden, wenn dem lagerfeuchten Bims vor dem Mischen Wasser bis zur Absättigung zugegeben wird. Die notwendige Feuchtigkeit beträgt etwa 20 bis 25 % vom Bimsgewicht. So behandelter Bims läßt sich dann nach dem vorbeschriebenen Verfahren sowohl mit Kalkhydrat als auch mit gebranntem Kalk sowie mit Flugasche und gegebenenfalls anwesendem Granulat ohne weiteres zuverlässig verarbeiten.
In der Praxis kann der Bims vor dem Mischvorgang in geeigneten Becken oder Behältern eingesumpft werden. Noch zweckmäßiger ist es, den Bims in einem Silo zu lagern, durch den der Abdampf aus den Autoklaven, der gewöhnlich in die Atmosphäre entweicht, geleitet wird. Dadurch wird neben einer vollkommenen Sättigung des Bimses mit Wasser sein Wärmegehalt erhöht, was zu einer Beschleunigung des späteren Verarbeitungsprozesses und einer Energieersparnis führt.
Bims wurde wohl schon zu allen Zeiten für die Herstellung von leichterem Baumaterial herangezogen, noch nicht aber im Verein mit Flugasche, deren bekannt hohes Wasseraufnahmevermögen auch von vornherein einer solchen Mitverwendung entgegenstehen mußte.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Kalkschlackensteinen auf der Basis von Calciumhydroxyd oder Calciumoxyd und Flugasche mit oder ohne Mitverwendung von Schlacke nach für die Herstellung von Kalkschlackensteinen üblichen Verfahren und anschließende Behandlung der erhaltenen Formlinge in Autoklaven mit Dampf unter Druck, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß an Stelle eines Teils der Flugasche Bims verwendet wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimsanteil des der Herstellung der Steine dienenden Gemisches bei entsprechender Herabsetzung der Flugaschenanteile etwa 20 bis 50% beträgt. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bims vor seiner Beimischung zu den anderen Gemischkomponenten mit Wasser abgesättigt wird. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absättigung des Bimses mit Wasser durch den Abdampf der Autoklaven, in denen die Härtung der geformten Steine vorgenommen wird, erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 326 963; britische Patentschrift Nr. 732 125; Tonindustrie-Zeitung, 1955, z. Beiheft, S. 21; »Zement-Kalk-Gips«, Sonderausgabe Nr.
2, Dezember 1952, S. 42 ff.