DE128477C - - Google Patents

Description

LICHES

PATENTAMT.

Die Erhärtung von Kalkmörtel formstücken durch Erzeugung eines festen Bindemittels (Calciumcarbonats, Calciumhydrosilicats) ist bekannt. Bekannt ist auch die chemische Zusammensetzung des Calciumcarbonats, während die chemische Natur des Calciumhydrosilicats nicht ganz aufgeklärt ist, doch läfst sich aus der Art seiner Entstehung im Kalkmörtelformstück (Aufschliefsung der quarzartigen Kieselsäure durch das Kalkhydrat unter dem Einflüsse heifsen Wasserdampfes) annehmen, dafs es ein basisches Silicat darstellt.

Wie neuere Untersuchungen über Kalksilicate zeigen . und wie es auch aus der Erhärtungsweise des Mauermörtels erkennbar, erhält sich der auf natürlichem Wege in letzterem entstandene kieselsaure Kalk bezw. Calciumhydrösilicat nicht als solches, sondern es wird durch eindringende Kohlensäure, welche überall in Luft und Wasser vorhanden ist, derart zersetzt, dafs- die Kohlensäure den Kalk aus der kieselsauren Verbindung herauslöst und sich mit ihm zu Calciumcarbonat verbindet, während die Kieselsäure eine Gallerte bildet, die zu grofser Härte erstarrt. Dieser Umwandlungsprocefs, der im auf natürliche Weise langsam erhärteten Mauermörtel vor sich geht, geht unzweifelhaft auch in dem durch Erzeugung kieselsauren Kalkes schnell erhärteten Kalksandziegel unter dem Einflüsse der eindringenden Kohlensäure vor sich, und dürfte er um so leichter eintreten, als dieses erzeugte Kalksilicat ein basisches ist. ■■'. ·

Bekannt ist auch, dafs kohlensaurer Kalk in kohlensäurehaltigem Wasser wie in kohlensäurehaltiger feuchter Luft löslich ist. Kalksandziegel, deren Bindemittel aus kohlensaurem Kalk besteht, werden daher im Wasser, welches stets mehr oder minder kohlensäurehaltig ist, dem zersetzenden Einflüsse der wässerigen Kohlensäure, die den Kalk im Stein löst und wegführt, auf die Dauer nicht widerstehen können, sondern der Zerstörung anheimfallen. Ebenso wird die kohlensäurehaltige feuchte Luft an der Wetterseite von Hochbauten den kohlensauren Kalk aus den Kalksandziegeln allmählich herauswittern. Der natürliche kalkige Sandstein zeigt diese Vorgänge ganz deutlich. Während nun die Festigkeit des Kalksandsteines, dessen Bindemittel aus kieselsaurem Kalk besteht, durch die oben gekennzeichnete Umwandlung des kieselsauren Kalkes in erstarrende Kieselsäuregallerte und kohlensauren Kalk dann keineswegs bedroht ist, wenn diese Umwandlung durch die gasförmige Kohlensäure der trockenen Luft herbeigeführt wird, wird er dagegen ebenfalls¹ in der feuchten kohlensäurehaltigen Luft wie im Wasser all-, mählich der Verwitterung bezw. der Zerstörung durch die Einwirkung der wässerigen Kohlensäure entgegengehen; dazu kommt dann noch, dafs auch die durch Erzeugung kieselsauren Kalkes gehärteten Kalksandsteine stets auch freien oder kohlensauren Kalk enthalten.

Diesen Uebelstand, welcher durch die allmähliche Zerstörung des Kalksandsteines durch die Kohlensäure des Wassers und der feuchten Luft hervorgerufen wird, auf einfachste und

praktischste Weise zu beseitigen, bezweckt vorliegende Erfindung. Bekannt ist, dafs erhärtete Kieselsäuregallerte sowie Fluorcalcium durch die Kohlensäure der Luft wie des Wassers unlöslich sind.

Zur Ausübung vorliegenden Verfahrens bringt man auf die Oberfläche des durch Erzeugung kohlensauren oder kieselsauren Kalkes oder beider als Bindemittel gehärteten Kalksandsteines Flufssäure direct zur Einwirkung, was zur Folge hat, dafs in der Aufsenschicht des Steines einerseits der kohlensaure Kalk unter Abscheidung der Kohlensäure sich in Fluorcalcium umsetzt, andererseits der kieselsaure Kalk sich in erstarrende Kieselsäuregallerte und Fluorcalcium scheidet. Ein derart inkrustirter Stein ist durch die Kohlensäure an der Luft wie im Wasser unzerstörbar.

Es ist nun durch Patentschrift 71298 ein Verfahren zur Herstellung von Kunstsandstein bekannt geworden, bei welchem Fluorsalze oder Flufssäure in Anwendung kommen sollen. Hierbei ist dem Fluorsalz oder der Flufssäure die Rolle eines Bindemittelerzeugers zugetheilt, welcher gegenüber den angegebenen Materialien Glaspulver und Steinmehl ein lösendes Element und'in Verbindung mit diesen und Kalk das verkittende Element zwischen dem Füllmaterial, dem Sande, darstellen soll.

Die Flufssäure bei vorliegender Erfindung hat jedoch einen anderen Zweck. Bei ihrer Anwendung wird einmal vorausgesetzt, dafs ein Kalkmörtelformstück durch Erzeugung kohlensauren oder kieselsauren Kalkes oder beider als Bindemittel bereits gehärtet ist, und sodann beruht die Anwendung darauf, dafs durch ihre Einwirkung auf die Oberfläche des Steines in der Aufsenschicht desselben eine chemische Umwandlung in dem bereits gekennzeichneten Sinne erzielt wird: dafs also kohlensaurer Kalk in Fluorcalcium und kieselsaurer Kalk in theils Fluorcalcium, theils erstarrende Kieselsäuregallerte umgewandelt wird.

Diese directe Einwirkung der Fluorwasserstoffsäure auf den Kalksandstein kann auf beliebige geeignete Weise vorgenommen werden. Dabei kann die Flufssäure sich im gasförmigen Zustande befinden oder als deren wässerige Lösung mehr oder minder stark verdünnt sein.

Man hat verdünnte Flufssäure bereits zum Abwaschen von Cementgegenständen benutzt (vergl. die Patentschrift 29670), um sie für stereochromatische Bemalung tauglich zu machen; das Verfahren diente also einem anderen Zwecke als in dem vorliegenden Falle, hat aber im Uebrigen eine ähnliche chemische Wirkung.

Am besten setzt man die durch Erzeugung kieselsauren oder kohlensauren Kalkes oder beider als Bindemittel gehärteten Kalksandsteine in feuchtwarmem Zustande der directen, kurz andauernden Einwirkung der — eventuell verdünnten

wässerigen Flufssäure aus. Die

feuchtwarme Oberfläche des Steines begünstigt das Eindringen und den Angriff der Säure und befördert den Umwandlungsprocefs. Für gewöhnliche Zwecke genügt eine Inkrustation von wenigen Millimetern.

Zur Verbilligung der Herstellungskosten der Inkrustation kann man sich auch die Flufssäure durch Zersetzen von Flufsspat vermittelst Schwefelsäure oder einer in gleicher Weise wirkenden Säure selbst herstellen. In diesem Falle verbindet man die Processe der Gewinnung und des Verbrauches der Säure derart mit einander, dafs man die bei der Zersetzung des Flufsspats entstehenden Flufssäuredämpfe direct in den Behälter leitet, in dem die zu behandelnden Steine aufgestellt sind. Sind die Steine, wie erwähnt, in feuchtwarmem Zustande, so bildet die Flufssäure auf der Oberfläche der Steine eine wässerige Lösung, die den gekennzeichneten Umwandlungsprocefs rasch durchführt.

Die Vortheile vorliegender Erfindung sind: i. die Herstellung eines Kalksandsteines mit folgenden Eigenschaften:

a) Der auf die gekennzeichnete Weise inkrustirte Kalksandstein verwittert weder an der Luft durch Einwirkung der Kohlensäure, noch wird er im Wasser durch eine solche Einwirkung zersetzt oder zerstört. Er ist also dauerhaft im Wasser und daher der beste Stein zur Herstellung von Grundmauern, Brunnen, Wassermauern u. s. w.

b) Druck- und Zugfestigkeit des Steines nehmen durch diese Inkrustation zu.

c) Beim Vermauern dieser Steine bindet der Mörtel der Fuge, welch letztere bei Kalksandsteinmauerwerk ohnedies von geringer Stärke und bei inkrustirten Steinen von noch geringerer zu sein braucht, mit den Oberflächen dieser Steine äufserst rasch ab, indem -das Kalkhydrat des Mörtels der Fuge sich mit der aufgeschlossenen, durch die Zersetzung des kieselsauren Kalkes durch die Fluorwasserstoffsäure frei gewordenen und erstarrten Kieselsäure in der Deckschicht des Steines sofort zu kieselsaurem Kalk verbindet und so eine beschleunigte und feste Erhärtung des Fugenmörtels und zugleich eine innige Verwachsung von Steinen und Fugen zu einem einzigen Hartsteine herbeiführt.

d) Die Möglichkeit, auf Grund der vorhin beschriebenen äufserst raschen Abbindung des Fugenmörtels bei aufserdem angebrachter geringer Stärke der Fuge auch in der kälteren Jahreszeit ein solides, frostsicheres Mauerwerk aufzuführen. Die drei zuletzt angezogenen Eigenschaften der inkrustirten Steine sind auch für die zu Hochbaumauerwerk bezw. zur Hintermauerung bestimmten Kalksandsteine von

! hoher Bedeutung. Die besonders für Hochbau-

mauersteine unerläfsliche Porosität erleidet durch diese Inkrustation keine Einbufse.

2. Die Einfachheit des ganzen Verfahrens, besonders bei Durchführung desselben nach Anspruch 2.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Verfahren, um die Oberfläche von durch Bildung von Kalkcarbonaten und -Silicaten aus Kalksandsteingemischen hergestellten fertigen Kalksandsteinen gegen die Einwirkung von Feuchtigkeit und Kohlensäure widerstandsfähig zu machen, dadurch gekennzeichnet, dafs innerhalb der Oberfläche auf allen, mehreren oder einer Seite des fertigen Steines selbst eine Schutzschicht durch die infolge der ausschliefslichen Einwirkung von Flufssäure bewirkte Bildung von Flufsspat erzeugt wird.
   Eine Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs die Umwandlung in Flufsspat durch die Einwirkung gasförmiger Flufssäure (Flufssäureanhydrid) auf den fertig gehärteten entweder im trockenen oder im feuchten Zustande befindlichen Stein geschieht.