DE1796293C3 - Verfahren zur Herstellung von Calciumsilicatformgegenständen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von CalciumsilicatformgegenständenInfo
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Description
3 4
uis Calciumsilicat enthaltenden wäßrigen Aufschläm- eine größere Menge an Aluminiumoxid enthalten,
iiumgen, die bei der Verformung ohne Anwendung zweckmäßigerweise zur Herstellung von Tobermorit-
yon Dampfdruck und ohne die Notwendigkeit der kristallen verwendet werden. Als Kalk kann unge-
i\nwendung großräumiger Autoklaven hergestellt löschter Kalk, gelöschter Kalk, Acetylenrückstnnd,
werdsn können. 5 Carbidrücksland u. dgl. verwendet werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Es wird ein Molverhältnis von CaO: SiO2 zwischen
Herstellung von Calciumsilicatformgcgenständen un- 0,65: 1 und 1,3: 1 angewendet, das bevorzugte Verter
Anwendung der für die Umsetzung von CaO und hältnis wird in Übereinstimmung mit der gewünschten
SiOa bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur Kristallstruktur ausgewählt. Obwohl andere Rcakbekannten
Reaktionen, das dadurch gekennzeichnet ist, io tionsbedingungcn, z.B. Druck, Temperatur, Dauer
daß eine durch Erhitzen einer wäßrigen, Kalk und ein usw., auch die Kristallstruktur beeinflussen, wird im
reaktionsfähiges siliciumdioxidhaltiges Material in allgemeinen ein Molverhällnis von CaO: SiO2 zwieinem
Molverhältnis von CaO: SiO2 zwischen 0,65: 1 sehen 0,65: 1 und 1: 1 zur Herstellung von Toberund
1,3:1 enthaltenden Aufschlämmung, die unter morit mit der Formel 4CaO ■ 5SiO2 · 5H3O oder
Rühren auf einem Sättigungsdampfdruck von we- 15 5CaO · 6SiO2 · 5H2O bevorzugt, und ein Molvernigstens
5 atü während eines zur Herbeiführung der hältnis von CaO: SiO2 zwischen 0,8 : 1 und 1,3 : 1
Reaklion gehalten wurde, hergestellte wäßrige Auf- wird zur Herstellung von Xonotlit mit der Formel
schlämmimg in an sich bekannter Weise geformt wird, 5CaO · 5SiO2 · H2O oder 6CaO · 6SiOa -Jh?
und die geformten Gegenstände bei Atmosphärendruck bevorzugt. Das am meisten bevorzugte Molverhältnis
getrocknet werden. 20 von CaO: SiO2 liegt bei 0,83: 1 für Tobermont und
^Von der Erfindung mitumfaßt sind die nach dem 1:1 für Xonotlit.
vorstehenden Verfahren hergestellten Calciumsilicat- Die verwendete Wassermenge in der anfänglichen
erzeugnisse. Aufschlämmung kann über einen weiten Bereich
Wenn eine wäßrige Aufschlämmung, die Kalk und variieren, wobei größere Wassermengen dazu neigen,
Siliciumdioxid in einer annähernd berechneten Menge, 25 weniger dichte Erzeugnisse zu ergeben. Geeignete
um Tobermorit und/oder Xonotlit zu erzeugen, ent- Wassermengen sind das 3,5- bis 25fache, vorzugs-
hält unter Dampfdruck und Rühren während eines weise 5- bis 15fache des gesamten Trockengewich s
ausreichenden Zeitraums, um die Kalk-Siliciumdioxid- des Kalks und des siliciumdioxidhalligen Materials
reaklion durchzuführen, erhitzt wird, erhält man eine und der gegebenenfalls verwendeten Verstarkungswäßrige
Aufschlämmung von wasserhaltigem CaI- 3» fa:ser.
ciumsilicat die erfindungsgemäß durch geeignete Als Verstärkungsfasern werden verschiedene an-
Formverfahren leicht zu einer gewünschten Gestalt organische Fasern verwendet, wie Asbeslfasern, Clas-
eeformt werden kann und aus der verschiedene CaI- fasern u. dgl. Solche Verstärkungsfasern werden in
ciumsilicaterzeugnisse mit ausgezeichneter mechani- einer Menge von weniger als 50%, vorzugsweise
scher Festigkeit, insbesondere Biegefestigkeit, ohne 35 etwa 5 bis 20% verwendet, bezogen auf das Gewicht
Anwendung großräumiger Autoklaven sondern ledig- der trockenen Feststoffe, d. h. das kombinierte Ue-
lich durch Trocknen bei Atmosphärendruck gewonnen wicht von Kalk, siliciumdioxidhaltigem Material unü
u/prHcn können rü.scrn.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Er- Um die Bildung von Xonotlitkristallen zu bescnleufinduns
verwendet man als Ausgangsmaterial zur 40 nigen, werden bei der Herstellung der Ausgangsaut-Herstelluns
der Calciumsilicaterzeugnisse eine wäßrige schlämmung feinzerteilte Wollastonitteilcnen (Lau ·
Aufschlämmung, die aus einer den Kalk und das reak- SiO2) der anfänglichen Aufschlämmung zugesetz ,
tionsfähige siliciumdioxidhaltige Material in einem wobei in kürzerer Zeit hauptsächlich aus Xonot it-MoTverhältnis
von CaO : SiO2 zwischen 0,65 : 1 und kristallen bestehendes Cak.ums.hcat in wäßrige ,\uf-1-1
zur Bildung von Tobermoritkristallen enthalten- 45 schlämmung erhalten wird. Die Zugabe von Wollasto
rVn Aufschlämmung hergestellt wurde. nit wirkt sich besonders günst.g auf eine AufschlämmendnTffin
Eerfindungsgemäßen Modifi- mung aus, die Kalk und SiO2 im Mo verhaUms von
kartendes Verfahrens geht man als Ausgangsmaterial 0,8 : 1 bis 1,3: 1 enthält. Die geebnete Wollaston.tvon
eine wäßrigen Aufschlämmung aus, die aus einer menge liegt bei 2 bis 30 Gewichtsprozent vorzugsweise
de^Kalk und das reaktionsfähige siliciumdioxidhal- 50 5 bis 20 Gewichtsprozent bezogen auf das Gewch
SS Material in einem Molverhältnis von CaO: SiO2 der trockenen Feststoffe (KaUc, s.lic.umd.ox.dhalt.ges
zwischen O 8 ■ L bis 1,3 : 1 zur Bildung von Xonotlit- Material und gegebenenfalls Verstarkungsfasern).
Sallen enhaltend^ Aufschlämmung hergestellt Die Aufschlämmung wird unter Ruhren,be, mem
.f" Sättigungsdampfdruck von wenigstens 5 atu erhitzt.
Bevorzugt wird der zu formenden wäßrigen Auf- 55 Je höher der Dampfdruck ist desto kürzer wird die
^i Menge von 3 bis 50 Ge- !sasass srt=ssii5
W1 Crί wS die Herstellung des erfindungs- ciuinsilicats ausgewählt. Zur Herste^ ™ Tober
gemäß einzusetzenden Ausgangsmaterials beschrieben. mont wird ein Druck von 8 bis 15 atu bevorzug ι nt
8 Das in der Erfindung verwendete reaktionsfähige 60 für Xonotlit ein Druck von 8 b.s 50 attr D c Reak
siliciumdioxidhaltige Material kann ein natürliches tipnstemperatur ist die SatW^Pe ^«J (
oder synthetisches amorphes Siliciumdiox.d oder d.esem Sättigungsdruck Das Rtdkt'°^
Silicat oder Mischungen davon enthalten, beispiels- gerührt werden, um d.e Bildung erhärteter^hwer zi
wise sind Sand, Diatomeenerde, Ton, Kieselgel, formender Massen zu verhindern,wöbe sich ein was
Puzzolanerdeu del geeignet. Von den siliciumhalligen 65 serhalt.ges Calciumsilicat in Form einer wäßrige
Siahen dienen steh' mit einem Aluminiumoxid- Aufschlämmung ergibt, das leicht zu der.gewünschte
genal von unter 2,0 Gewichtsprozent zur Herstellung Gestalt geformt werden kann Obgtach konunu er
von Xonotlitkristallen, während die Materialien, die liches Rühren zweckmäßig ist, kann das System auc
5 6
mit Unterbrechungen gerührt werden, sofern die BiI- mit ausgezeichneter mechanischer Festigkeit herzu-
dung gehärteter Massen verhindert wild. stellen.
Die zur Durchführung der Reaktion zwischen Kalk Bekanntlich neigen Calciiimsilicaterzeugnisse aus
und Siliciumdioxid benötigte Zeil wird von Druck Tobermoritkristallen dazu, ihre mechanische listiglind
Temperatur, sowie dem Mischungsverhältnis 5 keil wesentlich zu verschlechtern, wenn sie auf eine
des Kalks und des siliciumdioxidhalligen Materials, Temperatur von 650DC erhitzt werden und solche aus
der Reaktionsfähigkeit des verwendeten siliciumdioxid- Xonollitkristallen zeigen die gleiche Neigung, wenn sie
haltigen Materials und anderer Faktoren bestimmt. Im auf lOOOT erhitzt werden. Erlindungsgcmaß wurde
allgemeinen wird die Reaktion zur Bildung von Tober- nun festgestellt, daß, wenn der Aufschlämmung von
morit bei einem Druck von 5 bis 15 atü während etwa io wasserhaltigem Calciuinsiiicat vor dem formen oder
1 bis 10 Stunden durchgeführt, und die Reaktion zur Trocknen Ton zugegeben wird, diese Nachteile beBildung
von Xonotlit bei einem Druck von 8 bis seiligt und Calciumsilicaterzeugnisse erhalten werden,
50alü benötigt zur Durchführung etwa 0,5 bis die ihre mechanische Festigkeit auch nach dem Er-20
Stunden. hilzen auf diese hohen Temperaturen beibehalten.
Vorzugsweise erfolgt die Herstellung der Aufschläm- 15 Diese Wirkung kann nicht erreicht werden, wenn der
mung in folgender Weise: Kalk und siliciumdioxid- Ton der Ausgangsaufschlämmung vor der Reaktion
haltiges Material werden im Molverhältnis von von Kalk und Siliciumdioxid zugegeben wird. Bei-CaO:
SiO2 zwischen 0,65:1 und 1,3:1 in Wasser spiele von Ton sind Bentonit, Kaolin, Pyrcphyiht,
dispergiert. Gegebenenfalls werden Wollastonilteilchcn feuerfester plastischer Ton u. dgl. Die geeignete Menge
und/oder Verstärkungsfasern zugegeben. Die erhal- 20 an Ton liegt gewöhnlich bei 3 bis 50 Gewichtsprozent,
tene Aufschlämmung wird in einen mit Rührwerk und vorzugsweise 5 bis 40 Gewichtsprozent, bezogen auf
Druckmesser versehenen Autoklav gebracht und das das Gewicht der trockenen Feststoffe in der AufSystem
unter Rühren bei einem Sättigiingsdampfdruck schlämmung.
von wenigstens 5 atü während eines ausreichenden Wenn die Calciumsilicaterzeugnisse aus Xonotlit-
Zeilraums, um die Siliciumdioxid-Kalkreaktion durch- »5 kristallen als thermisches Isolalionsmalcrial verwendet
zuführen, erhitzt, wobei die wäßrige Aufschlämmung werden, neigen sie dazu, sich beim Erhitzen zusammen-
von wasserhaltigem Calciumsilicat erhalten wird zuschieben und den thermischen Isolationscffekt zu
Gemäß der Erfindung werden die nach dem vor- verschlechtern. Um eine derartige Kontraktion zu verstehend
beschriebenen Verfahren hergestellten Auf- hindern, ist es zweckmäßig, die Erzeugnisse vor der
schlämmungen von wasserhaltigem Calciumsilicat 3° Verwendung auf 800 bis 10000C vorzubrennen,
unter Anwendung üblicher Preßverfahien, beispiels- Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der weise durch Druckgießen, Strangpressen, Gießen, Erfindung, wobei sich alle Teile und Prozentangaben Formen mit der Filterpresse oder Naßpresse u. dgl. auf das Gewicht beziehen und die Biegefestigkeit und leicht in die gewünschte Form gebracht und das ge- die Schwindung in Übereinstimmung mit JIS (Japanese formte Material bei Almosphärendruck getrocknet. 35 Industrial Standard) A-9510 bestimmt wurden.
Dabei werden Calciumsilicaterzeugnisse mit ausge- Die Herstellung der Ausgangsdispersion ist nicht zeichneler mechanischer Festigkeit erhalten. Bei Gegenstand vorliegender Erfindung,
dieser Herstellung von Calciumsiücalcrzcugnissen
unter Anwendung üblicher Preßverfahien, beispiels- Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der weise durch Druckgießen, Strangpressen, Gießen, Erfindung, wobei sich alle Teile und Prozentangaben Formen mit der Filterpresse oder Naßpresse u. dgl. auf das Gewicht beziehen und die Biegefestigkeit und leicht in die gewünschte Form gebracht und das ge- die Schwindung in Übereinstimmung mit JIS (Japanese formte Material bei Almosphärendruck getrocknet. 35 Industrial Standard) A-9510 bestimmt wurden.
Dabei werden Calciumsilicaterzeugnisse mit ausge- Die Herstellung der Ausgangsdispersion ist nicht zeichneler mechanischer Festigkeit erhalten. Bei Gegenstand vorliegender Erfindung,
dieser Herstellung von Calciumsiücalcrzcugnissen
werden großräumige Autoklaven zum Aushärten des Beispiel 1
geformten Materials nicht benötigt. Zur Verkürzung 40 Herstellung des Ausgangsmaterials
der Trocknungszeit kann Wärme von vorzugsweise 100
der Trocknungszeit kann Wärme von vorzugsweise 100
bis 200 C für Tobermorit und 100 bis 5000C für Eine Aufschlämmung wurde hergestellt, indem
Xonotlit angewendet werden. 47,5 Teile Sand, 44,5 Teile ungelöschter Kalk, 8,0 Teile
Gegebenenfalls können verschiedene Vcrstärkungs- Asbestfasern und 1000 Teile Wasser gemischt wurden,
materialien, beispielsweise anorganische oder orga- 45 canci.
nische I asern vor der Verformung zugegeben werden.
nische I asern vor der Verformung zugegeben werden.
Die Menge der Materialien variiert über einen weiten SiO2 91,91 %
Bereich je nach der Art der gewünschten Erzeugnisse. Al O 4 46V
Wenn beispielsweise Faserstoffplatten in der erfin- 2 '
' o°
diingsgemäßen Weise unter Anwendung des an- 5° Fc2O., 0,32 /0
gegebenen wasserhaltigen Calciumsilicats als Binde- Glühverlust 1,45%
mittel hergestellt werden, werden derartige Faser- 1 RC0/
materialien in solchen Mengen verwendet, daß sie Andere , 1 /0
das lOfache des Gewichts der angewendeten Aufschlämmung betragen. 55 Diese hergestellte Aufschlämmung wurde unmittel-
Gemäß der Erfindung können verschiedenen CaI- bar in einem 14-1-Autoklav mit Rührwerk und Druckciumsilicat-Preßteilc,
z. B. thermische Isolationsmatc- messer gebracht, und nach dichtem Verschließen wurde
rialien, nur durch Trocknen der geformten Stoffe unter «.!as System unter Rühren bei 105 Upm bei einem
Atmosphärendruck ohne Anwendung irgendeines Druck von 8 atü während 5 Stunden auf 175"C geDampfdruckes
hergestellt werden. Somit wird es 60 bracht. Dann wurde das Rühren und Erhitzen abgcmöglich,
verschiedene Preßteile in endloser Folge brochen, und man ließ das System abkühlen, wobei
durch Strangpressen herzustellen. der Druck in dem Autoklav im Verlauf einer Stunde
Bei der Herstellung von Faserstoffplattcn, thermi- allmählich auf Atmosphärendruck gebracht wurde,
schein Isolationsmaterial u. dgl. wird darüber hinaus Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde als wäßrige
die nach dem angegebenen Verfahren hergestellte 65 Aufschlämmung aus dem Autoklav genommen, und
Aufschlämmung auf die verschiedenen Gegenstände mittels Röntgenstrahlen wurde die Kristallstruktur des
an Ort und Stelle aufgesprüht oder aufgeschichtet und darin enthaltenen wasserhaltigen Calciumsilicats als
trocknen gelassen, um die gewünschten Erzeugnisse Tobermoritkristallc bestätigt.
Beispiel 2
Herstellung des Ausgangsmaterials
Herstellung des Ausgangsmaterials
Eine durch Mischen von 30 Teilen des im Beispiel 1 aufgeführten Sandes, 24,2 Teilen Diatomeenerde,
37,8 Teilen ungelöschtem Kalk, 8 Teilen Asbestfasern und 1000 Teilen Wasser hergestellte Aufschlämmung
wurde in der gleichen Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, umgesetzt.
Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde als wäßrige Aufschlämmung aus dem Autoklav genommen, und
mittels Röntgenstrahlen wurde die Kristallstruktur des wasserhaltigen Calciumsilicats als Tobermoritkristalle
bestätigt.
Herstellung des Ausgangsmaterials
Eine durch Vermischen von 47,5 Teilen amorphem Siliciumdioxid, 44,5 Teilen ungelöschtem Kalk, 7 Teilen
Asbestfaser und 1000 Teilen Wasser hergestellte Aufschlämmung wurde \n der gleichen Weise, wie
im Beispiel 1 beschrieben, mit der Ausnahme umgesetzt, daß eine Reaktionstemperatur von 179°C und
ein Sättigungsdampfdruck von 9 atü während 10 Stunden aufrechterhalten wurde.
Amorphes Siliciumdioxid:
SiO2 96,97%
Al2O, 1,06%
Fc2O3 0,04%
Glühverluste 1,30%
Andere 0,63%
Das erhaltene Reaklionsgemisch wurde als wäßrige Aufschlämmung aus dem Autoklav genommen, und
mittels Röntgenstrahlen wurde die Kristallstruktur des darin enthaltenen wasserhaltigen Calciumsilicats als
Xonotlitkristallc bestätigt.
Die in den Beispielen 1, 2 und 3 erhaltenen Aufschlämmungcn
wurden gemäß der Erfindung durch Druckgießen verarbeitet und bei etwa 150"C getrocknet.
Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Preßlinge sind in der folgenden Tabelle I angegeben.
| Tabelle 1 | 5 | Spezifisches Gewicht (g/cm1) |
Biegefestigkeit (kg/cm1) |
| 10 Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 |
0,212 0,251 0,194 Beispiel 4 |
7,83 5,57 10,6 |
|
Herstellung des Ausgangsmaterials
Neun Proben wurden in folgender Weise behandelt: Ein 14-1-Autoklav mit Rührwerk und Druckmesser
wurde mit einer wäßrigen Aufschlämmung von
ao 1000 Teilen Wasser und 100 Teilen einer Mischung aus Sand wie im Beispiel 1 und ungelöschtem Kalk beschichtet.
Das Molverhältnis von CaO : StO2 in dieser Mischung wird in der folgenden Tabelle II angegeben.
Nach dichtem Verschließen des Autoklavs wurde das
as System unter Rühren auf die in Tabelle Il angegebene
Temperatur erhitzt, und der Druck in dem Autoklav erreichte den Sättigungsdruck bei dieser Temperatur,
die für die in Tabelle II angegebene Zeitdauer aufrechterhalten wurde. Dann wurde das Rühren und
Erwärmen abgebrochen, und man ließ das System abkühlen, wobei der Druck in dem Autoklav während
1 Stunde allmählich auf Atmosphärendruck abgelassen wurde.
Das als wäßrige Aufschlämmung aus dem Autoklav entnommene Reaktionsgemisch wurde mit 7 Teilen Asbestfasern auf 100 Teile der Aufschlämmung vermischt. Das Gemisch wurde durch Druckgießen verarbeitet und bei etwa 1500C getrocknet. Die physikalischen Eigenschaften der sich daraus ergebenden Preßlinge sind in der folgenden Tabelle U angegeben, in der »T« »F« und »X« Tobermorit-, Foshagit- bzsv. Xonollitkristalle darstellen und die Kristallstruktur des in der Aufschlämmung enthaltenen Calciumsilicats mittels Röntgenstrahlen bestätigt wurde.
Das als wäßrige Aufschlämmung aus dem Autoklav entnommene Reaktionsgemisch wurde mit 7 Teilen Asbestfasern auf 100 Teile der Aufschlämmung vermischt. Das Gemisch wurde durch Druckgießen verarbeitet und bei etwa 1500C getrocknet. Die physikalischen Eigenschaften der sich daraus ergebenden Preßlinge sind in der folgenden Tabelle U angegeben, in der »T« »F« und »X« Tobermorit-, Foshagit- bzsv. Xonollitkristalle darstellen und die Kristallstruktur des in der Aufschlämmung enthaltenen Calciumsilicats mittels Röntgenstrahlen bestätigt wurde.
| Probe Nr. |
Rcnktiunstoüingungcn Molvcrhftltnls Druck |
(all») | Temperatur | Dauer | Kristall struktur |
Spczillsclics Gewicht |
Biegefestigkeit |
| (CnO/SiO.) | 9 | (0C) | (Std.) | (g/cm1) | (kg/cm·) | ||
| 1 | 0,65 | 15 | 179.04 | 8 | T | 0,203 | 3,09 |
| 2 | 0,65 | 25 | 200.43 | 7 | T | 0,209 | 3,20 |
| 3 | 0,65 | 5 | 224,98 | 5 | T | 0,183 ' | 3,18 |
| 4 | 0,83 | 9 | 158,08 | 30 | T | 0,210 | 3,34 |
| 5 | 0,83 | 15 | 179,04 | 5 | T | 0,211 | 4,97 |
| 6 | 0,83 | 9 | 200,43 . | 3 | T | 0,211 | 4,76 |
| 7 | 1,0 | U | 179,04 | 5 | Tl F | 0,220 | 7,5 |
| 8 | 1,0 | 15 | 187,08 | 5 | TH-F | 0,220 | 9,22 |
| 9 | 1,0 | 200.43 | 4 | T | 0,210 | 5,32 |
In diesem Beispiel wurden 16 Proben in der gleichen
Weise wie im Beispiel 4 mit der Ausnahme behandelt, daß im Beispiel 3 beschriebenes amorphes Siliciumdioxld an Stelle von Sand verwendet wurde. Di
fig Reaktionsbedingungen und physikalischen Elger
schatten in der folgenden Tubclle IV angegeben sine
schaden der erhaltenen Erzeugnisse sind Tn der folger
den Tabelle Ul aufgeführt.
709 632/4
10
Molverhältnis Druck (CaO/SiCy (atü)
Tempciatur (0C)
Dauer (Std.)
Kristallstruktur
Spezifisches Gewicht
(g/cm3)
Biegefestigkeit (kg/cma)
| 10 | 0,85 | 9 | 179,04 | 40 | gegeben, | X |
| 11 | 0,85 | 11 | 187,08 | 30 | X | |
| 12 | 0,85 | 25 | 224,98 | 8 | X | |
| 13 | 1,0 | 9 | 179,04 | 15 | X | |
| 14 | 1,0 | 11 | 187,08 | 8 | X | |
| 15 | 1,0 | 11 | 187,08 | 8 | X | |
| 16 | 1,0 | 15 | 200,43 | 8 | X | |
| 17 | 1,0 | 15 | 200,43 | 8 | X | |
| 18 | 1,0 | 20 | 213,85 | 5 | X | |
| 19 | 1.0 | 25 | 224,98 | 4 | X | |
| 20 | 1,0 | 30 | 234,57 | 2 | X | |
| 21 | 1,0 | 50 | 263,80 | 0?5 | X | |
| 22 | 1,2 | 9 | 179,04 | 35 | X | |
| 23 | 1,2 | 11 | 187,08 | 28 | X | |
| 24 | 1,2 | 15 | 200,43 | 20 | X | |
| 25 | 1,2 | 25 | 224,98 | 9 | X | |
| Beispiel 6 | ι |
0,215 0,212 0,220 0,210 0,200 0,450 0,204
0,448 0,201 0,205 0,208 0,190 0,209 0,216 0,218 0,207
4,0
4,2
3,82
8,42
6,43
30,40 7,07
32,41 7,76 7,52 3,18 3,80 5,2 5,8 6,4 4,9
gegeben, und das Gemisch wurde in der gleichen tv , ,. x. ..... . , Weise wie im Beispiel 4 mit der Ausnahme umgesetzt,
Die vorbestimmte Menge an Wollaston.t wurde einer a5 daß die in der folgenden Tabelle IV angegebenen
Keaktionsbedingungen angewendet wurden. Die erhal-
wäßrigen Aufschlämmung von 1000 Teilen Wasser und 100 Teilen eines Gemischs aus amorphem SiIi-
ciumdioxid nach Beispiel 3 und ungelöschtem Kalk Prcßling^'Terärbd'tet,"deren ThysikaHsc^kTgen-
in einem Molverhältnis CaO: SiO2 von 1:1 zu- schäften in der foWnHp„ T„k" iif"v ^gegeben sind.
tene Aufschlämmung wurde wie im Beispiel 4 zu Preßlingen verarbeitet, c
schäften in der folgenden
Wollastonitmcngc
(Gewichtsprozent)
Druck
(atü)
Temperatur Dauer Kristallstruktur
(0C)
(Std.)
| Physikalische | Eigenschaften |
| Spezifisches | Biegefestigkeit |
| Gewicht | |
| (g/cm3) | (kg/cm1) |
| 0,210 | 6,34 |
| 0,208 | 6,44 |
| 0,206 | 6,75 |
| 0,212 | 6,90 |
| 0,215 | 6,42 |
0 2 5
10 20
10 10 10 10 10
| 183,20 | 10 |
| 183,20 | 7 |
| 183,20 | 6 |
| 183,20 | 6 |
| 183,20 | 6 |
Eine wäßrige Aufschlämmung von 1000 Teilen Wusser und 100 Teilen eines Gemisches aus amorphem
Siliciumdioxid und ungelöschtem Kalk im Molverhältnis CaO: SiO1 von 1:1 wurde in der gleichen
Weise wie im Beispiel 3 mit der Ausnahme umgesetzt, daß die Reaktion während 9 Stunden bei einem Sättigungsdruck von 10 atü gchultcn wurde.
X
X
X
X
X
Zu 100 Teilen der erhaltenen Aufschlämmung wur· den 7 Teile Asbestfaser und die unten angegebene vorbestimmte
Menge Ton zugegeben, worauf das Gemisch nach dem im Beispiel 3 angegebenen Verfahren vor·
urbeitet wurde. Die physikalischen Eigenschaften dei
Preßlinge nach der Verarbeitung und nuch 3stündigen' S1"1""1*' 1OOO0C sind in der folgenden Tabelle V
aufgeführt.
Jo
Prob« Nr.
Ton
Tonmenge Kristallstruktur
(Gewichtsprozent)
Nach der Herstellung Spezifisches Ulego-Oewlcht
festigkeit (g/cm·) (kg/cm·) Nach 3stUndlgem Sintern
Spezifisches Gewicht
(B/cm·)
29 30 31 32 33 34 35 36
Dentonit
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
desgl.
0 5
10 15 20 40 10 20
X X X X X X X X
0,185 0,190 0,205 0,215 0,213 0,209 0,215 0,220
3,69 4,02 4,78 7,36 6,51 4,06 5,36 5,22 0,181
0,186
0,201
0,216
0,209
0,203
0,212
0,217
| Biege | Schwindung |
| festigkeit | |
| (kg/cm1) | ('/.) |
| 1,25 | 1,50 |
| 3,71 | 0,97 |
| 3,79 | 1,04 |
| 6,41 | 1,17 |
| 5,23 | 1,23 |
| 3,83 | 1,27 |
| 4,70 | 1,13 |
| 5.22 | 1.00 |
11 12
Anmerkung: Die quantitative Analyse von Bentonit und Diatomeenerde war wie folgt:
Bentonit: Diatomeenerde:
SiO2 70,13% SiO3 79,30%
Al Λ 1ATQ"/
Fe2O3 0,13%
CaO 0,70%
FeaO3 2,30%
MgO 2,64% CaO 0,03%
TiO °'06% MgO 0,05%
KaO 0,32% ln
Glühverlust 8,26% Glühverlust 7,31%
Andere 1,47% Andere 1,96%
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Calciumsilicatformgegenständen
unter Anwendung der für die
Umsetzung von CaO und SiO2 bei erhöhtem Druck
und erhöhter Temperatur bekannten Reaktion,
dadurch gekennzeichnet, daß eine durch Erhitzen einer wäßrigen, Kalk und ein reaktionsfähiges
siliciumdioxidhaltiges Material in einem Molver- io
hältnis von CaO: SiO2 zwischen 0,65:1 und 1,3 : 1
enthaltenden Aufschlämmung, die unter Rühren
auf einem Sättigungsdampfdruck von wenigstens
5 atü während eines zur Herbeiführung der Reaktion zwischen Kalk und Siliciumdioxid ausreichen- 15 Temperatur unterhalb 10O0C unter Atmosphärenden Zeitraums gehalten wurde, hergestellte wäß- druck in eine Form gebracht und die Aufschlämmung rige Aufschlämmung in an sich bekannter Weise in der Form, gegebenenfalls unter Rühren, anschliegeformt wird, und die geformten Gegenstände bei Bend unter Dampfdruck zur Härtung erhitzt und ge-Atmosphärendruck getrocknet werden. trocknet wird. Der grundsätzliche Unterschied zwi-
Umsetzung von CaO und SiO2 bei erhöhtem Druck
und erhöhter Temperatur bekannten Reaktion,
dadurch gekennzeichnet, daß eine durch Erhitzen einer wäßrigen, Kalk und ein reaktionsfähiges
siliciumdioxidhaltiges Material in einem Molver- io
hältnis von CaO: SiO2 zwischen 0,65:1 und 1,3 : 1
enthaltenden Aufschlämmung, die unter Rühren
auf einem Sättigungsdampfdruck von wenigstens
5 atü während eines zur Herbeiführung der Reaktion zwischen Kalk und Siliciumdioxid ausreichen- 15 Temperatur unterhalb 10O0C unter Atmosphärenden Zeitraums gehalten wurde, hergestellte wäß- druck in eine Form gebracht und die Aufschlämmung rige Aufschlämmung in an sich bekannter Weise in der Form, gegebenenfalls unter Rühren, anschliegeformt wird, und die geformten Gegenstände bei Bend unter Dampfdruck zur Härtung erhitzt und ge-Atmosphärendruck getrocknet werden. trocknet wird. Der grundsätzliche Unterschied zwi-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ao sehen dieser bekannten Pfannengießmethode und dem
zeichnet, daß man als Ausgangsmaterial eine wäß- erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, daß nach
rige Aufschlämmung verwendet, die aus einer den dem Bekannten die Ausgangsaufschlämmung direkt
Kalk und das· reaktionsfähige siliciumdioxidhaltige in eine Form gegossen und dann in der Form VerMaterial
in einem Molverhältnis von CaO: SiO2 festigung unter Kristallisation und Bildung von Formzwischen
0,65: 1 und 1: 1 zur Bildung von Tober- 25 produkten stattfindet, während gemäß der Erfindung
moritkristallen enthaltenden Aufschlämmung her- die Ausgangsaufschlämmung unter Rühren vor dem
Formen zur Herstellung einer wäßrigen Aufschlämmung von Calciumsilicatkristallen kristallisiert wird
und anschließend geformt und getrocknet wird.
Da nach der bekannten Methode jeder Formgegenstand in der Form im Autoklav unter Anwendung
eines Dampfdrucks gehärtet werden muß, ist dieses Verfahren hinsichtlich der Größe der Form begrenzt
und darüber hinaus für den industriellen Betrieb unbrauchbar. Dagegen bestehen bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren, da die Ausgangsaufschlämmung vor dem Formvorgang der Kristallisationsreaktion
unterzogen wurde, keine Beschränkungen hinsichtlich
gestellt wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsmaterial eine
wäßrige Aufschlämmung verwendet, die aus einer den Kalk und das reaktionsfähige siliciumdioxidhaltige
Material in einem Molverhältnis von CaO: SiO2 zwischen 0,8 :1 und Ί ,3 :1 zur Bildung
von Xonotlitkristallen enthaltenden Aufschlämmung hergestellt wurde.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zu formenden wäßrigen
Aufschlämmung ein Ton in einer Menge von 3 bis 50 Gewichtsprozent zugesetzt wird.
der gewünschten Größe der Produkte, da beliebige Produkte in einfacher Weise, z. B. lediglich durch
Entwässerungspressen erhältlich sind. Ferner ist es bei den bekannten Verfahren schwierig, in der Form
eine vollständige Kristallisation zu erreichen, so daß
zur Erzielung notwendiger Festigkeit eine hydrothermische Reaktion angewandt wird, wodurch die
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Produkte jedoch bei hohen Temperaturen erheblicher
von Calciumsilicatformgegenständen. Insbesondere Verschlechterung ihrer mechanischen Festigkeit untergeht
man dabei von wäßrigen Aufschlämmungen aus, liegen. Wenn dagegen erfindungsgemäß die Reaktion
die wasserhaltiges Calriumsilicat enthalten, das ent- zur Bildung von Calciumsilicatkristallen unter Rühren
weder eine Tobermorit-Kristallstruktur, eine Xonotlit- 50 vor der Formung durchgeführt wird und die kri-Kristallstruktur
oder eine Kristallstruktur eines Ge- stalline Aufschlämmung dann zu geformten Produkten
mischs aus Tobermorit- und Xonotlit-Kristallen auf- verarbeitet wird, erhält man gleichmäßig kristallisierte
weist. Die erfindungsgemäß hergestellten Calcium- Formkörper wesentlich höherer mechanischer Festigsilicaterzeugnisse
sind beispielsweise thermische oder keit als nach den bekannten Verfahren erhaltene
elektrische Isoliermaterialien, Faserstoffplatten, Ziegel, 55 Produkte.
Gießformen u. dgl. In der DT-PS 10 18 033 wird die Reaktion von Al-
Die Umsetzung von Siliciumdioxid mit Kalk bei kalialuminiumdoppelsilicaten in wäßriger Aufschlämerhöhten
Temperaturen und erhöhtem Druck unter mung bei erhöhtem Druck und erhöhten Temperaturen
Bildung von Calciumsilicat ist bekannt. Es wurden mit Calciumhydroxid beschrieben, wobei die erhalviele
Versuche unternommen, um Calciumsilicatpro- 60 tenen Caiciumsilicatprodukte als Füllstoff Verwendukte,
insbesondere thermische Isoliermaterialien mit dung finden.
geringem Gewicht, unter Verwendung einer derartigen Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, CaI-
Kalk-Siliciumdioxidreaktion herzustellen. Bisher wurde ciumsilicaterzeugnisse zu schaffen, die aus einer wäßes
zur Erhöhung der Bindefestigkeit der fertigen Er- rigen Aufschlämmung von wasserhaltigem Calciumzeugnisse
als wesentlich erachtet, in der ersten Stufe 65 silicat durch geeignete Formverfahren leicht zu jeder
eine teilweise Reaktion zwischen dem Kalk und dem gewünschten Gestalt geformt werden können. Eine
siliciumhaltigen Material herbeizuführen und dann weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Vernach
der Formgebung der erhaltenen Mischung diese fahren zur Herstellung von Calciumsilicaterzeugnisscn
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19671796293 DE1796293C3 (de) | 1967-07-08 | Verfahren zur Herstellung von Calciumsilicatformgegenständen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19671796293 DE1796293C3 (de) | 1967-07-08 | Verfahren zur Herstellung von Calciumsilicatformgegenständen |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1796293A1 DE1796293A1 (de) | 1972-08-10 |
| DE1796293B2 DE1796293B2 (de) | 1975-08-21 |
| DE1796293C3 true DE1796293C3 (de) | 1977-08-11 |
Family
ID=
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