DE1928337C2 - Calciumsilicatgießmaterial - Google Patents
CalciumsilicatgießmaterialInfo
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- DE1928337C2 DE1928337C2 DE1928337A DE1928337A DE1928337C2 DE 1928337 C2 DE1928337 C2 DE 1928337C2 DE 1928337 A DE1928337 A DE 1928337A DE 1928337 A DE1928337 A DE 1928337A DE 1928337 C2 DE1928337 C2 DE 1928337C2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/18—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
Description
Die Erfindung betrifft Calciumsilicatgießmaterialien
und ihre Verwendung zur Herstellung von geformten oder gegossenen Produkten.
Es ist bekannt, daß Siliciumoxid (S1O2) durch
chemische Reaktion mit Calciumoxid, die in der Anwesenheit von Wasser bei erhöhter Temperatur
erfolgt, zu Calciumsilicathydrat umgesetzt wird. Zur
Herstellung geformter Calciumsilicatprodukte, insbesondere thermischer Isolationsmaterialien mit geringem
Gewicht, unter Verwendung dieser bekannten chemischen Reaktion sind bisher verschiedene Verfahren
vorgeschlagen worden. Allerdings weisen sowohl die herkömmlichen Produkte als auch ihre Herstellungsverfahren
recht gravierende Nachteile auf, die im folgenden veranschaulicht werden sollen:
Ein bisher vorwiegend verwendetes Verfahren ist das sogenannte »Pfannengieß«-Verfahren. Nach diesem
Verfahren werden geformte Produkte aus Calciumsilicathydrat durch Mischen von kalkhaltigen und kieselsäurehaltigen
Materialien mit Wasser unter Anwendung von Hitze bearbeitet, um amorphes Calciumsilicatgel zu
erzeugen; das so erhaltene Gel wird in eine Form gegossen, die etwa die Gestalt des gewünschten
Endproduktes aufweist; das in der Form befindliche Gel wird einem Aushärtevorgang unterworfen, der in einem
Autoklaven unter Dampfdruck ausgeführt wird, wodurch aus dem Gel in einer chemischen Reaktion eine
harte Masse aus kristallisiertem Calciumsilicathydrat erzeugt wirdr Die aus der Form entfernte Masse wird
getrocknet, um aus dem Produkt das ungebundene wasser im wesentlichen zu entfernen, .
Ein anderes bekanntes Verfahren ist das sogenannte »Filtergieß«-Verfahren, bei dem gequollenes amorphes Calciumsilicatgel, das durch Reaktionen eines kaJJchaltigen Materials mit einem kieselsäurehaltfgen Material in Anwesenheit von Wasser bei etwa 1000C hergestellt wurde, durch Kolbenfiltergießen unter Herstellung einer selbsttragenden Masse gegossen wird und die erhaltene, aus der Form entfernte Masse in einem Autoklaven unter Dampfdruck ausgehärtet und die ausgehärtete Masse hernach getrocknet wird.
Ein anderes bekanntes Verfahren ist das sogenannte »Filtergieß«-Verfahren, bei dem gequollenes amorphes Calciumsilicatgel, das durch Reaktionen eines kaJJchaltigen Materials mit einem kieselsäurehaltfgen Material in Anwesenheit von Wasser bei etwa 1000C hergestellt wurde, durch Kolbenfiltergießen unter Herstellung einer selbsttragenden Masse gegossen wird und die erhaltene, aus der Form entfernte Masse in einem Autoklaven unter Dampfdruck ausgehärtet und die ausgehärtete Masse hernach getrocknet wird.
.5 Nach diesen Verfahren ist es schwierig, ein homogenes geformtes Produkt mit ausgezeichneter mechanischer
Festigkeit und geringem Gewicht herzustellen. Hierfür ist es unumgänglich, die geformte Masse einem
sehr langen Aushärtevorgang zu unterwerfen, denn dieser Vorgang, d. h. die Kristallisierung der Calciumsilicsthydrate,
läuft in der bereits geformten Masse relativ langsam ab und erfolgt. außerdem manchmal nicht
gleichmäßig in allen Teilen der Masse, insbesondere wenn es sich um ein großes Stück handelt Ferner kann
das geformte Produkt erhöhten Temperaturen nicht zufriedenstellend widerstehen. Das hauptsächlich aus
Tobermoritkristaüen zusammengesetzte Produkt neigt z.B. dazu, bei 6500C seine mechanische Festigkeit
merkbar zu vermindern und sich bei über 7000C aufzulösen und zu zerfallen. Bei dem hauptsächlich aus
Xonotlitkristallen zusammengesetzten Produkt tritt bei einer Temperatur von mehr als etwa 10000C eine
merkliche Verringerung der mechanischen Festigkeit ein.
Es ist also nach den bisherigen Verfahren unerläßlich, die geformte Masse einem Aushärtevorgang unter
Dampfdruck und erhöhter Temperatur auszusetzen, weil die Masse noch nicht aus Calciumsilicathydratkristallen,
sondern aus Calciumsulfat besteht Bisher ist kein Formmaterial bekannt, das im wesentlichen aus
wäßriger Aufschlämmung gut kristallisierter Calciumsilicathydrate,
wie Tobermorit, Xonotlit oder deren Gemischen, besteht und von dem die geformten
Produkte lediglich durch Formen und Trocknen hergestellt werden können. Der Aushärtevorgang, der
nichts anderes als die Kristallisation des Calciumsilicatgels bewirkt, erübrigt sich grundsätzlich, weil diese
bereits erfolgt ist.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Tobermorit und/oder Xonotlit enthaltendes Gießmaterial
zu schaffen, das zu gleichmäßigen Formprodukten mit ausgezeichneten Eigenschaften führt und für
verschiedene Zwecke als thermisches Isolationsmaterial, Baumaterial usw. verwendbar ist Fe-ner soll das
Gießmaterial zur Herstellung geformter Produkte aus Calciumsilicat, wie Tobermorit, Xonotlit oder Wollastonit,
verwendet werden, die eine ausgezeichnete und gleichmäßige Festigkeit sowie Wärmebeständigkeit
und/oder leichtes Gewicht aufweisen und als thermisches Isolationsmaterial, Baumaterial oder ähnliches
verwendbar sind.
Gegenstand der Erfindung ist ein Gießmaterial zur Herstellung von Calciumsilicaterzeugnissen, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß es aus einer wäßrigen Dispersion von Calciumsilicathydratkristailen mit einem
Feststoff-Wasser Gew.-Verhältnis von 1 :10 bis 1 :25
besteht, wobei wenigstens 40% der Kristalle als im wesentlichen kugelförmige Agglomerate mit einem
Durchmesser von 10 bis 150 μπι, vorzugsweise 30 bis
90μιη, vorliegen und die Kristalle dreidimensional
ineinandergreifen.
Eigene Untersuchungen führten zu einem Verfahren zur Herstellung von Calciumsilicatforrngegenständen,
das in der deutschen Patentschrift 17 96 293 beschrieben ist. Weitere Forschungen des Erfinders ergaben, daß die
wäßrigen Aufschlämmungen von Calciumsilicat, in
denen Calciumsilicatkristalle in den obigen speziellen
Bedingungen in Wasser dispergiert sind, die Herstellung ι ο
von Fonnprodukten mit ausgezeichneter mechanischer Festigkeit lediglich durch Gießen und Trocknen, ohne
die Anwendung von Dampfdruck ermöglichen, wohingegen die bekannten Aufschlämmungen von Calciumsilicathydrat,
in denen das Calciumsiücathydrat nicht die
speziellen Agglomerate bildet, schwerlich zur Herstellung geformter Produkte von ausreichender Festigkeit
lediglich durch Gießen und Trocknen zu verwenden sind.
Die Calciumsilicatkristalle, die die speziellen Agglomerate
bilden, sind plattenförmige Tobermoritkristalle, stäbchenförmige Xonotütkristalle oder eine Mischung
von Tobermorit und Xonotlit
Die als ein Gießmaterial der Erfindung verwendete wäßrige Aufschlämmung enthält. Calciumsilicatkristalle,
die in Wasser im Gewichtsverhältnis von Feststoff : Wasser zwischen 1:10 und 1 :25, vorzugsweise
zwischen 1:11 und 1:15 dispergiert sind. Die Calciumsilicatkristalle greifen dreidimensional ineinander,
um eine große Anzahl von kleinen Aggloineraten mit einem Durchmesser von 10 bis 150 μπι zu bilden,
wodurch das geformte Produkt der Erfindung lediglich durch Gießen und Trocknen erhalten werden kann.
Wenn die Agglomerate einen Durchmesser kleiner als 10 μιτι aufweisen, ist es schwierig, das Gießen durch
Kolbenfiltergießen auszuführen,, während größere Agglomerate
von über 150 μπι ein geformtes Produkt mit
schlechter mechanischer Festigkeit ergeben. Der bevorzugte Partikeldurchmesser des Agglomerates
liegt in dem Bereich von 30 bis 90 μπι. Diejenigen Agglomerate, die kleiner als 10 μπι oder größer als
150 μπι sind, können in begrenzter Menge in der Aufschlämmung enthalten sein. Es wurde gefunden, daß,
falls 40 Gew.-% der in Wasser däspergierten Calciumsilicatkristalle
in Form von Agglomeraten von 10 bis 150 μπι vorliegen, ein einem herkömmlichen Produkt in
der mechanischen Festigkeit und der Wärmbeständigkeit überlegenes geformtes Produkt lediglich durch
Gießen und Trocknen erhalten werden kann..
Im praktischen Betrieb ist es erwünscht, daß so viel
Calciumsilicatkristalle wie möglich in Agglomeraten von 10 bis 150μΐτι gebildet werden, und die besten
Ergebnisse werden mit einer wäßrigen Aufschlämmung erreicht, in der 90 bis im wesentlichen 100Gew.*%
Calciumsilicatkristalle in Agglomerate dieser Größe « gebildet sind.
Diese Agglomerate können durchaus unter einem Mikroskop mit 120facher Vergrößerung beobachtet
werden. Die in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen angegebenen Durchmesser von Agglome- eo
raten wurden unter dem Mikroskop gemessen,
Das Verfahren zur Herstellung der wäßrigen Aufschlämmung der Erfindung: ist von sekundärer
Bedeutung und nicht kritisch in der Erfindung und alle beliebigen Verfahren, die in der Lage sind, eine oben
angegebene wäßrige Aufschlämmung herzustellen, sind anwendbar.
Die grundlegende Technik eines bevorzugten Verfahrens
für die Herstellung ist in der deutsche» Patentschrift 17 96 293 der Anmelderin beschrieben.
Die in der Ausgangsaufschlämmung verwendet? Wassermenge ist für die Herstellung des gewünschten
wäßrigen aufgeschlämmten Gießmaterials der Erfindung kritisch und wird so gewählt, daß nach der
Herbeiführung der chemischen Reaktion eine wäßrige Aufschlämmung der gewünschten Calciumsilicatkristalle
mit dem Gewichtsverhältnis von Feststoff: Wasser zwischen 1 :10 und 1:25, vorzugsweise zwischen 1 ; U
undl : 15 entsteht
Das Gießmaterial nach der Erfindung kann ein
Verstärkungsmaterial und/oder einige andere Zusätze enthalten. Als Verstärkungsmaterialien sind anorganische
Fasern, wie beispielsweise Asbestfasern, Basaltwolle, Glasfasern od. dgl. oder organische Fasern wie
Holzstoffasern, Holzmehl, Polyamidfasern, Polyesterfasern od. dgl. verwendbar. Am bevorzugtesten wird
Asbest als Verstärkungsmaterial verwendet Die jeweiligen Vorttile der einzelnen Verstärkungsmaterialien
und Zusätze sowie die geeigneten Verwendungszwecke werden später erwähnt Die Verstärkt tgsmateriaiien
werden gewöhnlich direkt zu der erfindungsgemäßen wäßrigen Aufschlämmung zugesetzt, jedoch können
anorganische Fasern, wie Asbest oder Basaltwolle, vorher :«it der Ausgangsaufschlämmung aus kalkhaltigem
und kieselsäurehaltigem Material gemischt werden. Das durch dieses Verfahren erhaltene Gießmaterial
ergibt ein geformtes Produkt, das hervorragende mechanische Festigkeit insbesondere Biegefestigkeit
aufweist die sich bei hohen Temperaturen wenig verschlechtert Vermutlich beruht dies auf der Verschlingung
der Verstärkungsmaterialien mit den Agglomeraten von Calciumsilicatkristallen, die während der
thermischen Hydratationsreaktion bewirkt wird; dies tritt noch deutlicher zutage, wenn Asbest als Verstärkungsmaterial
verwendet wird. Diese Textur läßt sich unter dem Auflicht-Mikroskop mit lOOfacher Vergrößerung
erkennen. In jedem der vorhergehenden juießmaterialien
sind die Verstärkungsmaterialien in einem Ausmaß von weniger als 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis
20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffe in der Aufschlämmung, nämlich der Calciumsilicatkristalle
und der festen Zusätze, beigement Hozstoffasern werden in größerer Menge beigemengt,
d. h. bis zu 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffe.
Von den sonstigen Zusätzen ist Ton besonders vorteilhaft. Als ein Ton für diesen Zweck kann Bentonit,
Kaolin, Pyrophylit, feuerfester Ton oder dergleichen verwendet werden, wobei der Zusatz im Bereich von 3
bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 40 Gew.-%, bezogen
auf das Gewicht der Feststoffe in der Aufschlämmung, liegt Fi ist ferner bevorzugt, Zement in einem Bereich
von 5 bis 60%, vorzugsweise von 10 bis 50%, bezogen auf das Gewicht der Feststoffe in der Aufschlämmung,
beizumengen.
Um ein geformtes Produkt aus der Aufschlämmung der vorliegenden Erfindung zu erhalten, gießt man die
Aufschlämmung, so wie sie ist oder nachdem man sie auf Pastenform konzentriert hat, in die jeweils gewünschte
Form, wie z. B. in eine Plattenform oder eine gebogene Form. Bei diesem Arbeitsgang wird vorzugsweise das
Filtergießen verwendet. Das überschüssige Wasser wird zum größten Teil während des Gießens entfernt. Um
das Endprodukt zu erhalten, braucht man die geformte Masse nur noch zu trocknen.
Das Filtergießen besteht aus folgenden Arbeitsgän-
gen:
Die Aufschlämmung wird in eine perforierte Gießform der gewünschten Formgebung eingebracht und
durch eine Einsatzform gepreßt, um überschüssiges Wasser so weit zu entfernen, bis eine selbsttragende
Masse gebildet wird. Diese Gießtechnik ist praktisch dieselbe, mit der man nach einem herkömmlichen
Produktionsverfahren das Calciumsilicatgel formt. Falls die Aufschlämmung Holzstoff enthält, kann sie nach
dem Prinzip der Papierherstellung zu einer dünnen Platte geformt, gepreßt und getrocknet werden. Das
Trocknen kann bei Umgebungstemperatur ausgeführt werden, jedoch kann die Trocknungsdauer unter
vermindertem Druck und/oder durch Erwärmen verkürzt werden.
Somit kann das geformte Produkt, das Tobermorit oder eine Mischung von Tobermorit und Xonotlit
enthält, jeweils aus dem die entsprechenden Kristalle
geformte Produkt, das Wollastonitkristalle enthält, kann von dem so erhaltenen geformten Produkt aus Xonotlit
durch Erhitzen desselben auf 800 bis 1050"C hergestellt werden, um Xonotlit in ß-Wollastonit umzuwandeln.
Das geformte Produkt der Erfindung zeichnet sich durch eine spezielle Textur aus. Es weist zahlreiche aus
Caiciumsilicatkristallen aufgebaute Agglomerate, die
miteinander verzahnt sind, und dazwischen eingesprengte Hohlräume auf. Diese Agglomerate weisen
ursprünglich eine kugelige Form mit einem Durchmesser von 10 bis Ι50μπι auf und sind gegebenenfalls in
wenigstens einer Richtung gepreßt und aus den dreidimensional ineinandergegriffenen Caiciumsilicatkristallen
gebildet. Die Agglomerate sind nämlich infolge des bei dem Gießvorgang aufgebrachten Drucks
mehr oder weniger in wenigstens einer Richtung zusammengepreßt. Da die Agglomerate in sich selbst
von beträchtlicher Festigkeit sind, werden sie nicht vollständig zerdrückt, sofern sie nicht einem übermäßig
hohen Gießdruck ausgesetzt werden. Die Schüttdichte eines aus einer Aufschlämmung hergestellten, geformten
Produktes, das keine Feststoffzusätze darin enthält, hängt hauptsächlich von dem während des Gießvorganges
ausgeübten Druck ab, d. h. ein niedriger Gießdruck ergibt eine niedrigere Schüttdichte eines geformten
Produktes und ein hoher Gießdruck ergibt eine größere Schüttdichte. Diese eigenartige Textur läßt sich bei
geformten Produkten mit einer Schüttdichte, die 0,45 g/cm3 nicht übersteigt, durch Mikroskopie der
gebrochenen Fläche beobachten. Die hierin verwendete »gebrochene Fläche« bedeutet eine Räche, die durch
sorgfältiges Z-* Steilen eines geformten Produktes
hergestellt ist, um die Agglomerate nicht abzubrechen oder zu zerstören. Die durch Zerschneiden des
geformten Produktes mit einem Messer erhaltene Oberfläche zeigt z. B. selbst bei Vergrößerung keine
Agglomerate mehr. Diese Textur ist auch bei senkrecht zur Preßrichtung herausgeschnittenen Dünnschliffen
mit einer Dicke von ca. 20 μπι mikroskopisch zu
beobachten. Die Präparationsmethode dieser Dünnschliffe ist in »The Chemistry of Cement« Bd. 2, Seiten
235 bis 236 (1964) herausgegeben von H. F. W.Tylor, angegeben. Das aus einer Aufschlämmung ohne
Zusätze, wie Verstärkungsmaterialien, hergestellte geformte Produkt mit einer Schüttdichte von nicht über
0.45 g/cm3 weist ausreichende mechanische Festigkeit und Wärmeisolationseigenschaften auf, obwohl ein
haltbares Produkt mit dem herkömmlichen Verfahren ohne den Zusatz von Verstärkungsmaterialien nicht
hergestellt worden ist. Ein geformtes Produkt dieser Art. das eine Schüttdichte in der Größenordnung von
0,10 bis 0,40 g/cm! aufweist, ist besonders als Wärmeisolationsmaterial
verwendbar. Bei einem geformten j Produkt gemäß der Erfindung, das eine Schüttdichte
von über 0.45 g/cmJ aufweist und keine Zusätze enthält,
ist es schwierig, die Agglomerate durch Mikroskopie zu erkennen. Es ist jedoch röntgenographisch leicht
nachzuweisen, daß auch ein solches Produkt die oben
ίο beschriebenen Agglomerate enthält. Da das Zusammenpressen
der kugeligen Agglomerate eine stark in einer Richtung bevorzugte Orientierung der Kristalle mit sich
bringt, tritt bei Röntgenbeug'ing ein merklicher Textureffekt auf. Falls eine senkrecht zur Preßrichtung
i) geschnittene Probenfläche mit einer Röntgenstrahlung
von 1,59 A geröntgt wird, weist bei stark gepreßten Produkten die 001-Linie von Xonotlit eventuell eine
größere Intensität auf als die 320-Linie, während bei Proben ohne Textursifei'* JTiT^r ^oc nmnniroKrip
Verhältnis vorliegt. Da ein derartiger röntgenographischer Textureffekt bei den in einem herkömmlichen
Verfahren hergestellten handelsüblichen geformten Calciumsilicatprodukten nicht festgestellt wird, dient
der Orientierungsindex (p), definiert bei geformten Tobermoritprodukten durch
/q(22O)
/o(OO2)
/o(OO2)
7(002)
/(220)
/(220)
bei geformten Xonotlitprodukten durch
P =
, /(QOl)
/„(001) V /(320) '
bei geformten Produkten aus einem Gemisch von Tobermorit und Xonotlit durch
/(001)
oder
/„(320) + /„(220)
χ
Z0(OOl) /(320) +/(220)
I0
(320) + /„ (220)
χ
/(002)
/„(002) /(32O) + /(220)
und bei geformten Wollastonitprodukten durch
/q(310)
/o(OO2)
/o(OO2)
/(002)
/(310)
/(310)
zur Charakterisierung des geformten Produktes der Erfindung. Während der durchschnittliche Orientierungsindex
des herkömmlichen geformten Produktes um 1,0 liegt zeichnet sich das geformte Produkt der
vorliegenden Erfindung durch größeren Orientierungsindex aus. Bei den obigen Definitionsformeln von ρ stellt
I(hkl) die Intensität der jeweiligen MALinie an einer
senkrecht zur Preßrichtung geschnittenen Probenfläche eines geformten Produktes der vorliegenden Erfindung
dar. fofhkl) ist die Intensität der entsprechenden
Interferenzlinie der Probe, die von dem gleichen
Produkt nach dem BRINDLEY'schen Verfahren (Am.
es Mineralogist 46. 1208-1209 (1961)) zur Eliminierung
der bevorzugten Orientierung der Kristalle hergestellt worden ist
Der in der vorliegenden Beschreibung und den
Biegefestigkeit:
Koeffizient der
linearen Kontraktion:
Koeffizient der
linearen Kontraktion:
JIS-A-9510
JIS-A-9510
JIS-A-9510
Beispiel 1
1.1 Gewinnung der Gießmaterialien
1.1 Gewinnung der Gießmaterialien
Zu 20,3 I Wasser wurden 757 g gebrannter Kalk zum Löschen gegeben; zu dieser Kalkmilch wurden unter
Rühren 933 g kieselsäurehaltiger Sand einer Siebkorngröße von 44 μΐπ beigemischt Die Analyse des
verwendeten kieselsäurehaltigen Sandes ergab folgende Ergebnisse:
SiO2 | 9131% |
AI2O3 | 4,46% |
Fe2O3 | 032% |
Glühverlust | 331% |
Die so erhaltene Ausgangsaufschlämmung wurde in einen mit einem Schaufelrührwerk ausgerüsteten
Autoklaven von 30 cm Durchmesser und 40 cm Tiefe eingebracht und unter Rühren bei 56 UpM bei 190,70C
unter einem Dampfdruck von 12 · 105Pa 5 Stunden
erhitzt Der Autoklav wurde danach auf Zimmertemperatur abgekühlt und der Inhalt herausgenommen. Es
wurde eine Aufschlämmung von Calciumsilicathydratkristallen mit einer Feststoffkonzentration von 83%
erhalten.
Das Röntgendiagramm der in der Aufschlämmung
enthaltenen Feststoffe zeigte das den Tobermoritkristalien eigene Muster. Die Aufschlämmung wurde
ferner durch Auflicht- und Elektronenmikroskopie untersucht.
Aus Fig. 1 (Auflichtmikrobild, χ 120) geht hervor,
daß die so erhaltene Aufschlämmung zahlreiche in Wasser dispergierte kugelige Agglomerate enthält Die
Partikelgröße beinahe aller kugelförmiger Agglomerate
Ansprüchen verwendete »durchschnittliche Orientierungsindex« bzw. »Durchschnittswert des Orientierungsindexes«
bedeutet den Durchschnittswert der jeweiligen Orien'.ierungsindices, welche durch Messen
von 10 Proben erhalten wurden, die beliebig aus ji:der zu
prüfenden Probe entnommen wurden.
Der Zusammenhang zwischen der Schüttdichte eines geformten Produktes und den Eigenschaften, wie
beispielsweise dem Orientierungsindex und der Erkennbarkeit der Agglomerate, ist je nach der Art und Menge
der festen Zusätze variabel. Im allgemeiner! können bei denjenigen Produkten, deren Durchschnittswert des
Orientierungsindex 2,0 nicht übersteigt, die Agglomerate mikroskopisch festgestellt werden, dagegen weisen
diejenigen Produkte, deren Agglomerate unter dem Mikroskop nicht erkannt werden können, einen
Durchschnittswert des Orientierungsindexes von über 2.0 auf.
Bei den geformten Produkten aus Wollastonit gemäß der Erfindung gilt, was bisher bei den Calciumsilicathydratprodukten
über ihre Textur und ihren Orientierungsindex gesagt wurde, da die Textur auch nach der
Entwässerung der Kristalle erhalten bleibt.
Zum besseren Verständnis der Erfindung sind im folgenden Beispiel angegeben, in welchen alle Teiie und
Prozente auf das Gewicht bezogen sind und die physikalischen Eigenschaften der geformten Produkte
gemäß dem folgenden Verfahren bestimmt worden sind:
beträgt 20 bis 70 μη~ι. Im wesentlichen bilden alle
Tobermoritkristalle ir der Aufschlämmung solche Agglomerate. Aus F i g. 2 (Elektronenmikrobild, χ 6300)
ist zu ersehen, daß jedes Agglomerat aus zahlreichen ineinandergegriffenen Tobermoritkristallen besteht.
Die Verstärkungsmaterial und/oder Zusatz enthaltenden Gießmaterialien wurden wie folgt zusammengesetzt:
Nr.1)
Obige Aufschlämmung
IO%ige Wasserdispersion von
Asbestfasern Bentonit
5- 8
9-12
13-16
11I72)
997
913
170
170
170
') Nummer der aus dem betreffenden Formmaterial her-
In Einheiten von Gewichtsteilen.
Die Analyse des verwendeten Bentonits ergab folgende Ergebnisse:
SiO2 | 73,840/0 |
AI2O3 | 13,24% |
Fe2O3 | 1,29% |
Glühverlust | 3,46% |
1.2 Gewinnung der geformten Produkte
Das jeweils gewünschte Gießmaterial wurde in eine aufnehmende Form gebracht und mit einem hierzu
passenden Stempel unter verschiedenem Druck gepreßt Hierbei floß das überschüssige Wasser durch die
auf dem Stempel und dem Boden der Form angebrachten zahlreicher, kleinen Löcher ab. Es wurden
plattenförmige Produkte von 7,5 cm Breite, 15 cm Länge und 1 -5cm Dicke mit verschiedenen Schüttdichten
hergestellt. Die Produkte wurden aus der Form entfernt und in einem Trockenschrank bei 1900C
getrocknet.
Die Textur der hierdurch erhaltenen Produkte wurde mikroskopisch und röntgenographisch untersucht.
Fig.3 und 4 zeigen jeweils ein Mikrobild (x 120) der
gebrochenen Fläche und ein Durchlichtmikrobild (xl20) eines Dünnschliffes von Produkt Nr. 1. Die
Agglomerate lassen sich deutlich beobachten.
13 Vergleichsprodukte
Die Vergleichsprodukte wurden wie folgt nach dem herkömmlichen Filtergießverfahren hergestellt Als
kieselsäurehaltiges Material wurde anstelle des Sandes Kieselgur verwendet, weil es schwierig war, aus den
gleichen Ausgangsmaterialien Produkte mit den entsprechenden Schüttdichten herzustellen. Die Analyse
des verwendeten Kieseigurs ergab folgende Ergebnisse:
SiO2 | 79,83% |
AI2O3 | 9,67% |
Fe2O3 | 2^2% |
CaO | 3,46% |
MgO | 037% |
Glühverlust | 4,45% |
Die Zusammensetzungen der Ausgangsaufschlämmung waren folgende:
ίο
Nr.1) | Kalk | Kiesel | Asbest | Bento- | Wasser |
gur | faser | nit | |||
(kg) | (kg) | (kg) | (kg) | (I) |
den auf 97°C erhitzt, um Cacliumsilicatgel herzustellen.
Das so erhaltene Gel wurde unter 120facher Vergrößerung
mikroskopiert, jedoch wurden keine Agglomerate beobachtet. Die das Gel enthaltende Aufschlämmung
wurde in gleicher Weise geformt; wie bei 1.2, die geformten Massen wurden bei 190,7°C unter einem
Dampfdruck von 12 · IO5 Pa 5 Stunden ausgehärtet und
dann getrocknet.
Röntgenographische Untersuchungen stellten fest, daß diese Produkte im wesentlichen aus Tobermorit
bestehen.
1.4 Physikalische Eigenschaftender Produkte
Zuerst wurde gebrannter Kalk im auf 800C Die physikalischen Eigenschaften der obigen Produkerwärmten
Wasser gelöscht, und dann wurden die 15 te und Vergleichsprodukte sind in Tabelle I zusammenanderen
Ausgangsmaterialien unter Rühren zugesetzt. gestellt.
Das Gemisch wurde in einem offenen Gefäß 1,5 Stun-
Das Gemisch wurde in einem offenen Gefäß 1,5 Stun-
V 1-V4 | 1,25 | 1,95 | — | — | 50 |
V5-V8 | 1,19 | 1,88 | 0,23 | - | 50 |
V9-V12 | 1,06 | 1,68 | - | 0,56 | 50 |
V13-V16 | 0,97 | 1,54 | 0,23 | 0,56 | 50 |
') Nummer der herzustellenden geformten Produkte.
Prod.
Nach der Gewinnung Sd. Ag.
Oi.
Bf.
X
Nach 3std. | Brennen | b. | Nach 3std. Brennen |
6500C | b. 800/81O0C | ||
Bf. | Kk. | Br. Kk. | |
x 105 | x 105 |
1
2
3
4
2
3
4
5
6
7
8
6
7
8
9
10
11
12
10
11
12
13
14
15
16
14
15
16
Vl
V2
V3
V4
V2
V3
V4
V 5
V6
V7
V8
V6
V7
V8
V9
VlO
VIl
V 12
0,22
0,40
0,51
0,75
0,40
0,51
0,75
0,21
0,39
0,48
0,70
0,39
0,48
0,70
0,20
0,41
0,50
0,69
0,41
0,50
0,69
0,22
0,40
0,49
0,71
0,40
0,49
0,71
0,19
0,37
0,46
0,66
0,37
0,46
0,66
0,20
0,42
0,51
0,68
0,42
0,51
0,68
0,18
0,37
0,48
0.65
0,37
0,48
0.65
1,8 2,9 3,3 5,2
1,5 2,5 3,5 4,4
1,7 3,0 3,2 5,0
1,4 2,2 2,9 3,8
1,1 1,1 0,8 1,0
0,8 0,9 1,2 0,9
1,1 0,9 1,2 1.2
1,97
8,5 10,3 18,9
4,55 18,71 25,26 38,05
5,2 12,51 20,20 33,50
5,84 18,50 25,30 35,30
x)
4,20 18,62 26,32 33,00
x)
2,65 | 0,89 |
10,35 | 0,73 |
11,58 | 0,72 |
20,10 | 0,76 |
2,20 | 0,89 |
8,30 | 1,01 |
15,25 | 0,90 |
25,40 | 0,92 |
4,75 | 0,67 |
15,00 | 0,63 |
20,20 | 0,63 |
31,30
0,68
2,10 | 1,24 |
6,48 | 1,26 |
12,30 | 1,28 |
15,30 | 136 |
1,0
5,4
6,3
10,3
2,03
6,20
12,24
23,50
4,54
13,42
16,30
30,68
13,42
16,30
30,68
Nach | 11 | Oi. | 19 28 | 337 | N*ch 3std. | 12 | Mach 3std. Brennen | |
6500C | b. 800/810°C | |||||||
Fortsetzung | Sd. | der Gewinnung | 0,9 | Bf. | Brrn.-cn b. | Bf. Kk. | ||
Prod. | 1,0 | X 105 | A 105 | |||||
0,19 | Ag. | 1,0 | 2,43 | Kk. | ||||
0,39 | 1,0 | Bf. | 4,28 | XV) | ||||
0,47 | _ | x 105 | 10,20 | 1,06 | ") | |||
V 13 | 0,65 | - | 4,62 | 19,42 | 1,60 | XX) | ||
V 14 | - | 11,06 | 1,63 | |||||
V 15 | - | 20,90 | 1,52 | |||||
V 16 | 38,20 | |||||||
Sd. = Schüttdichte (g/cm3).
Ag. = Agglomerate, das Plus-Zeichen bedeutet, daß sich die Agglomerate mikroskopisch erkennen ließen.
Oi. = Orientierungsindex. Bf. = Biegefestigkeit (PaV Kk. = Koeffiz:ent der linearen Kontraktion (%). x) Infolge zahlreicher Risse nicht meßbar. Während des Brennens gebrochen.
Oi. = Orientierungsindex. Bf. = Biegefestigkeit (PaV Kk. = Koeffiz:ent der linearen Kontraktion (%). x) Infolge zahlreicher Risse nicht meßbar. Während des Brennens gebrochen.
Zu 20,3 1 Wasser wurde gebrannter Kalk und kieselsäurehaltiger Sand wie in Beispiel 1 in den in Tabelle
angegebenen Mengen zugesetzt und die Mischung wurde gründlich gemischt.
Aufschläm | Menge | verwendeter | Mol |
mung Nr. | verwendeter | kieselsäure | verhältnis |
gebrannter | haltiger Sand | (CaO/SiO2) | |
Kalk | (E) | ||
(g) | |||
S-I
S-2
S-3
S-4
S-5
S-6
647
678
705
732
758
780
1043 1012 985 958 932 910 Jede so erhaltene Ausgangsaufschlämmung wurde in
2ί den bereits bei Beispiel 1 beschriebenen Autoklaven
eingebracht und unter Rühren mit 60 UpM und einem Dampfdruck von 11 · 105Pa 5 Stunden auf eine
Temperatur von 187'C erhitzt. Somit wurden 6 Arten wäßriger Aufschlämrnungen von Calciumsilicatkristallen
mit einer Feststoffkonzentration von 8,3% erhalten. Bei der Röntgenstrahlenbeugung zeigten die in jeder
erhaltenen Aufschlämmung enthaltenen Kristalle das den Tobermoritkristallen eigene Muster. Durch Auflicht- und Elektronenmikroskopie wurde festgestellt,
daß die plattenförmigen Tobermoritkristalle dreidimensional ineinandergreifen und zahlreiche kugelförmige
Agglomerate mit einer Partikelgröße von 20 bis 70 μπι bilden.
0,65/1 913 Teile der jeweiligen Aufschlämmungen wurden
0,70/1 40 mit 70 Teilen 10%iger Wasserdispersion von Asbestfa-0,75/1
sern und 170 Teilen 10%iger Wasserdispersion von
0,80/J Bentonit gemischt, wovon auf die gleiche Weise wie in
0,85/1 Beispiel 1 geformte Produkte mit den in der fo'genden
0,90/1 Tabelle 3 angegebenen Ergebnissen gewonnen wurden.
Prod.
Nr.
Verwendete Aufschlämmung (Aufschi. Nr.)
(Pa)
Biegefestigkeit Koeffizient
d. linearen
Kontraktion
17
18
19
20
21
22
18
19
20
21
22
S-I S-2 S-3 SA S-5
S-6
0,178 0,197 0,190 0,198 1,183 0,204
3,83*
3,81
3,92
4,21
5,57
5,30 · 10s 3,77 · 10s
3,57 · 10s
3,03 ■ 105
3,65 ■ 10s
5,50 · 10s
3,45 · 10s
3,57 · 10s
3,03 ■ 105
3,65 ■ 10s
5,50 · 10s
3,45 · 10s
0,54
0,80
0,80
0,67
0,47
0,63
0,80
0,80
0,67
0,47
0,63
Durch mikroskopische Beobachtung der gebrochenen Fläche jedes so erhaltenen geformten Produktes
wurde festgestellt, daß es aus zahlreichen miteinander verzahnten Agglomeraten gebildet ist
Beispiel 3
3.! Gewinnung der Gießmaterialien
3.! Gewinnung der Gießmaterialien
825 g gebrannter Kalk wurde in 2031 warmem
Wasser gelöscht: mit dieser Kalkmilch wurden unter
Rühren 862 g amorphes Siliciumdioxid mit einer PartikelgröBe von weniger als 5 μιη gemischt Die
Analyse des amorphen Siliciumdioxides ergab folgende
Ergebnisse:
SiOi | 9637% |
Al2O3 | 1,39% |
Fe2O3 | 0,07% |
Glühverlust | 053% |
Die so erhaltene Ausgangsaufschlämmung wurde in den bereits bei den vorhergehenden Beispielen beschriebenen Autoklaven eingebracht und unter Rühren
bei 56UpM und einem Dampfdruck von 11 · 105 Pa 10 Stunden auf 187° C erhitzt Somit wurde die wäßrige
Aufschlämmung von Calciumsilicatkristallen mit einer
Feststoffkonzentration von 83% erhalten.
Die Röntgenbeugung der in der erhaltenen Aufschlämmung enthaltenen Feststoffe ergab, daß diese aus
Xonotlit bestehen.
Das Auflichtmikrobild (x 120) und das Elektronenmikrobild ( χ 13 000) dieser Aufschlämmung sind jeweils in
Fig.5 und 6 dargestellt Fast alle Xonotlitkristalle
bilden kugelförmige Agglomerate mit einem Durchmesser von 40 bis 150 um. Aus F i g. 6 ist zu ersehen, daß das
Agglomerat aus zahlreichen ineinandergegriffenen Xonotlitkristallen besteht
Die Verstärkungsmaterial und/oder Zusatz enthaltenden Fonnmaterialien wurden wie folgt zusammengesetzt:
Nr.1)
Obige Aufschlämmung
10%ige Wasserdispersion
von
27-30 31-34 35-38
11172) 997 913
70
70
170
170
') Nummer der aus dem betreffenden Formmaterial herzustellenden geformten Produkte.
2) In Einheiten von Gewichtsteilen.
Für Produkte Nr. 39-44: Der obigen Aufschlämmung wurde, bezogen auf das Gewicht der in der
Aufschlämmung enthaltenen Feststoffe, N% Holzstofffasern in Form 10%iger Wasserdispersion beigemischt
Die jeweiligen Werte von N sind in Tabelle 5 angegeben. Für Produkte Nr. 45-47: Der obigen
Aufschlämmung wurden, bezogen auf das Gewicht der in der Aufschlämmung enthaltenen Feststoffe, 10%
Asbestfasern und N% Zement jeweils in Form 10%iger bzw. 20%iger Wasserdispersion beigemischt Die
jeweiligen Werte von N sind in Tabelle 5 angeführt
32 Gewinnung der geformten Produkte Die Produkte bis auf Nr. 39-44 wurden in gleicher
Weise geformt, wie die Produkte von Beispiel 1. Sie wurden bei 1050C getrocknet Die Produkte Nr. 39-44
wurden ausnahmsweise dadurch gewonnen, daß man
das betreffende Formmaterial nach dem Prinzip der
Papierherstellung zu einer Tafel formte und mittels einer Druckrolle entwässerte und trocknete.
Auf den Mikrobildern (xl20), Fig.7 und 8, jeweils
einer gebrochenen Fläche und eines Dünnschliffs von
Produkt Nr. 23 ist die typische eigenartige Textur des
Produktes der vorliegenden Erfindung klar ersichtlich.
33 Physikalische Eigenschaften der Produkte
Die physikalischen Eigenschaften der obigen Produkte sind in Tabelle 4 und 5 angeführt
Tabelle | 4 | Nach der Gewinnung | Oi. | Bf. | Nach | 3std. Brennen b. | 1000"C | Rk. | Nach weiterem | Rk*) | £ |
Prod. | x 10s | 3std. Brennen b. | |||||||||
Nr. | 2,9 | 6,38 | 0,74 | 10000C | 0,03 | i | |||||
Sd. Ag. | 4,5 | 18,2 | Sd. | Oi. | Bf. | 0,48 | Rf. | 0,02 | |||
5,8 | 24,5 | χ ίο5 | 0,80 | x 103 | 0,01 |
i
i |
|||||
0,21 + | 6,8 | 43,30 | 0,21 | 1,1 | 4,74 | 0,80 | 4,70 | 0,02 | 1 | ||
23 | 0,41 + | 3,0 | 6,56 | 0,39 | 2,1 | 13,10 | 0,90 | 13,00 | - | 1 | |
24 | 0,50 | 4.7 | 25,20 | 0,50 | 3,4 | 15,30 | 0,12 | 14,50 | - | ||
25 | 0,70 | 4,8 | 30,30 | 0,69 | 4,6 | 30,30 | 0,88 | 29,50 | - | ||
26 | 0,20 + | 6,7 | 54,50 | - | - | 2,91 | 0,52 | - | - | ||
27 | 0,40 + | - | - | 15,00 | - | ||||||
28 | 0,51 | - | - | 18,20 | - | ||||||
29 | 0,69 | - | - | 24,52 | - | ||||||
30 | |||||||||||
Fortsetzung
Prod,
Nr,
Sd,
Ag.
Oi. | ΒΓ. | Sd. |
x 10s | ||
2,6 | 7,78 | 0,19 |
4,3 | 2040 | 0,40 |
4,7 | 26,40 | 0,49 |
6,5 | 4840 | 0,70 |
2,2 | 6,82 | - |
3,6 | 3U0 | - |
4,7 | 40,35 | - |
5,1 | 623 | - |
Oi,
βγ.
XlO5
Kk,
Nach weiterem
3std, Brennen b, 10000C
Bf, xlO5
Kk")
31 | 0,19 |
32 | 0,40 |
33 | 0,49 |
34 | 0,71 |
35 | 0,17 |
36 | 0,38 |
37 | 0,49 |
38 | 0,65 |
7,25
18,32
27,80
38,20
453
32^0
42,60
56,30
0,71
0,89
0,90
0,92
0,74
0,68
0,68
0,69
6,80 17,82 27,00 37,20
0,00 0,01 0,03 0,03
Abkürzungen:
Sd. - Schüttdichte (g/cm3).
Ag. = Agglomerate, das Plus-Zeichen bedeutet, daß sich die Agglomerate mikroskopisch erkennen ließen.
Oi. = Orientierungsindex. Bf. = Biegefestigkeit (Pa).
Kk. = Koeffizient der linearen Kontraktion (%). *) Bezüglich der bereits 3 Stunden gebrannten Probe.
Tabelle 5 | N | Schüttdichte | Biege |
Tabelle 6
I" |
1". | S-7 | Menge | verwendetes | Mol |
Profiukt-Nr. | festigkeit | Aufschläm | S-8 | verwendeter | amorphes | verhältnis | |||
(%)*) | (g/cm3) | (Pa) | mung Nr. | .in s_9 | gebrannter | Siliciumdioxid | (CaOZSiO2) | ||
S-IO | Kalk | (g) | |||||||
5 |
0,21
(\AA |
7,8 · ΙΟ5
38,0 · 105 |
S-Il | (g) | |||||
39 | 5 | 0,44 | 10,3 · 105 | S-12 | 905 | ||||
40 | 10 | 0,21 | 40,3 · 105 | 785 | 885 | 0,90/1 | |||
41 | 10 | 0,45 | 30,0 · ΙΟ5 | 805 | 874 | 0,95/1 | |||
42 | 40 | 0,30 | 37,0 · 105 | 816 | 862 | 0,975/1 | |||
43 | 80 | 0,37 | 18,9 · 105 | 828 | 843 | 1,00/1 | |||
44 | 10 | 0.31 | 21,3 · 105 | 847 | 822 | 1,05/1 | |||
45 | 30 | 0,45 | 22,9 · 105 | 868 | 1,10/1 | ||||
46 | 60 | 0,70 | |||||||
47 | |||||||||
*) Für Produkte 39-44 Holzstoffasem.
Für Produkte 35-47 Asbestfasern,
Röntgenographisch wurde festgestellt, daß sich nach dreistündigem Brennen bei 10000C alle den geformten
Körper bildenden Xonotlitkristalle in /?-Wollastanit
umgewandelt haben. Durch Mikroskopie der gebrannten Proben stellte sich heraus, daß die Agglomerate
durch Brennen nicht zerstört werden. Diejenige Probe, die vor dem Brennen einen hohen Orientierungsindex
gezeigt hat, weist auch nach dem Brennen einen hohen Orientierungsindex auf. Das wiederholte dreistündige
Brennen bei 1000" C beeinträchtigte kaum die Biegefestigkeit; auch die Schrumpfung der Probe war äußerst
gering. Produkte Nr. 39-44 haben sich als nützliches Decken- und Tf ennwandmäterial erwiesen.
Zu 20,31 Wasser wurde gebrannter Kalk und
amorphes Siliciumdioxid wie in Beispiel 3 in den in Tabelle 6 angegebenen Mengen beigefügt und die
Mischung wurde gründlich gemischt.
Jede erhaltene Ausgangsaufschlämmung wurde in den bereits beschriebenen Autoklaven eingebracht und
unter Rühren mit 60 UpM und einem Dampfdruck von 11 · 10s Pa 10 Stunden auf 1870C erhitzt. Somit wurden
6 Arten wäßriger Aufschlämmungen vonOalciumsilicatkristallen mit einer Feststoffkonzentration von 83%
erhalten.
Die Röntgenbeugung der in jeder enthaltenen
Aufschlämmung enthaltenen Kristalle ergab starke Maxima bei 7,08 A, 3,23 A, 3,08 A und 2,83 A, nämlich
das Muster von Xonotlit. Durch Auflicht- und Elektronenmikroskopie wurde festgestellt, daß die
stäbchenartigen Xonotlitkristalle dreidimensional ineinandergreifen und zahlreiche kugelförmige Agglomerate
mit einer Partikelgröße von 40 bis 150 μπι bilden.·
913 Teile der jeweiligen Aufschlämmungen wurden
mit 70 Teilen einer 10%igen Dispersion von Asbestfasern und 120 Teilen IO%iger wäßriger Bentonitdispersion gemischt, und auf dieselbe Weise wie in Beispiel 3
wurden daraus geformte Produkte mit den in der folgenden Tabelle 7 angegebenen Eigenschaften hergestellt.
17 | 7 | Verwendete | 19 | 28 337 | 18 | bei IQOOPC | |
Aufschläm | Koeffizient | ||||||
Tabelle | mung (Aufschi, NrJ |
Nach 3std, Brennen | dr linearen Kontraktion |
||||
Prod. | Schüttdichte | Biegefestigkeit | Biegefestigkeit | (%) | |||
Nr, | S-7 | 0,87 | |||||
S-8 | (Pa) | 1,07 | |||||
S-9 | (Pa) | 2,43 · lü5 | 1,00 | ||||
48 | S-IO | 0,20 | 5,63 · 10* | 5,20 · 10* | Ul | ||
49 | S-Il | 0,20 | 6,50 - 10s | 5,30 · 10* | 1,21 | ||
50 | S-12 | 0,18 | 6,40 · 10* | 4,82 · 10* | 1,40 | ||
51 | 0,18 | 5,40 · 10* | 4,25 · 10* | ||||
52 | 0,19 | 8,58 · 10* | 3,20 · 10s | ||||
53 | 0,19 | 6,56 · 10* | |||||
Durch Mikroskopie der gebrochenen Fläche jedes erhaltenen Produktes wurde festgestellt, daß sie aus
zahlreichen miteinander verzahnten Agglomeraten gebildet sind.
20,301 Wasser wurden 757 g gebrannter Kalk zum
Löschen beigemischt und hierzu 933 g amorphes Siliciumdioxid wie in Beispiel 3 gegeben.
Die so erhaltene Ausgangsaufschlämmung wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 3 behandelt, ausgenommen,
daß die Aufschlämmung unter einem Dampfdruck von 13 · ΙΟ5 Pa 3 Stunden auf 194°C erhitzt wurde, um
eine wäßrige Aufschlämmung von Cacliumsilicatkristallen mit einer Feststoffkonzentration von 83% herzustellen.
;·) Die Röntgenbeugung der in der Aufschlämmung
erhaltenen Feststoffe stellte fest, daß ein Gemisch von Tobermorit und Xonotlit vorliegt Durch Auflicht- und
Elektronenmikroskopie wurde festgestellt, daß die Kristalle von Tobermorit und Xonotlit dreidimensional
ineinandergreifen und zahlreiche kugelförmige Agglomerate mit einer Partikelgröße von 20 bis 150 pm
bilden. .
Aus der erhaltenen Aufschlämmung, die gegebenenfalls mit Asbest und/oder Bentor.it wie in Beispiel 1 in
:n dem in der folgenden Tabelle 8 angegebenen Ausmaß
vermischt war, wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 3 ein geformtes Produkt mit den in Tabelle 8
angegebenen Eigenschaften gewonnen.
Prod. | Feststoffzusätze | ) ■ | Schüttdichte | Biegefestigkeit | Nach | 3std. Brennen fjei 8000C | 10* | Koeffizient d. |
Nr. | (% Festst/ | Bentonit | Biegefestigkeit | 10* | linearen | |||
Asbest | 10* | Kontraktion | ||||||
10* | (%) | |||||||
0 | (Pa) | (Pa) | 0,80 | |||||
54 | 0 | 0 | 0,200 | 6,20 · 10* | 2,90· | 0,84 | ||
55 | 7 | 17 | 0,196 | 5,21 ■ 105 | 3,22- | 0,85 | ||
56 | 0 | 17 | 0,190 | 6,30 ■ 10* | 4,58· | 0,94 | ||
57 | 7 | 0,207 | 7,00 · 10* | 5,51· | ||||
Durch Mikroskopie der gebrochenen Fläche jedes erhaltenen geformten Produktes wurde festgestellt, daß
es aus zahlreichen miteinander verzahnten Agglomeraten gebildet ist. ·
Zu 17 1 Wasser wurden 833 g gebrannter Kalk und 867 g amorphes Siliciumdioxid wie in Beispiel 3
beigemischt, und die erhaltene Aufschlämmung wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 3 behandelt mit der
Ausnahme, daß 5 Stunden ein Dampfdruck von 20· 105Pa und eine Temperatur von 213,8°C aufrechterhalten
wurde, wodurch eine wäßrige Aufschlämmung von Calciumsilicatkristalien mit eirer Feststoffkonzentration
von 10% hergestellt wurde.
Die Röntgenbeugung der in der Aufschlämmung enthaltenen Kristalle ergab ein dem Xonotlit eigenes
Muster. Durch Auflicht- und Elektronenmikroskopie wurde festgestellt, daß die Xonotlitkristalle dreidimensional
ineinandergreifen und zahlreiche kugelförmige Agglomerate mit einer Partikelgröße von 10 bis 150 μίτι
bilden.
Aus der erhaltenen Aufschlämmung, die gegebenenfalls mit Asbest und/oder Bentonit einer Siebkorngröße
von 44 μπι in dem in Tabelle 9 angegebenen Ausmaß vermischt war, wurden auf dieselbe Weise wie in
Beispiel 3 geformte Produkte mit den in der gleichen Tabelle angegebenen Eigenschaften gewonnen.
19 | 9 | Bentonit | 19 28 337 | Nach | 20 | 105 | Koeffizient d. | |
105 | linearen | |||||||
Tabelle | Kontraktion | |||||||
Prod, | 0 | Schüttdichte Biegefestigkeit | (%) | |||||
Nr, | Feststoffzusätze | 17 | 0,97 | |||||
(% FeststO | 3std, Brennen bei 10000C | 0,60 | ||||||
Asbest | Biegefestigkeit | |||||||
(Pa) | ||||||||
58 | 0,20 7,76 · 105 | |||||||
59 | 7 | 0,18 7,78 · 10s | (Pa) | |||||
17 | 3,01· | |||||||
5,27· | ||||||||
Durch Mikroskopierung der gebrochenen Fläche jedes so erhaltenen geformten Produktes wurde
festgestellt, daß es aus zahlreichen miteinander verzahnten Agglomeraten zusammengesetzt ist
2031 Wasser wurden 759 g gebrannter Kalk, 813 g
amorphes Siliciumdioxid wie in Beispiel 3 und 118 g Asbest beigemischt, und die erhaltene Aufschlämmung
wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 behandelt, ausgenommen, daß 10 Stunden ein Dampfdruck von
10 · 105 Pa und eine Temperatur von 183" C aufrechterhalten
wurde, wodurch eine wäßrige Aufschlämmung von Calciumsilicatkristallen mit einer Feststoffkonzentration
von 83% hergestellt wurde.
Die Röntgenbeugung der in der Aufschlämmung enthaltenen Kristalle ergab ein spezifisches Muster von
Xonotlit Die Beobachtung mit einem Auflicht- und einem Elektronenmikroskop stellten bei jeder erhaltenen
Aufschlämmung fest, daß sie zahlreiche kugelförmige Agglomerate mit einer Partikelgröße von 10 bis
150 μΐη enthält, welche aus zahlreichen stäbchenförmigen
dreidimensional ineinandergegriffenen Xonotlitkristallen
bestanden, und daß beinahe alle Agglomerate mit den Asbestfasern verschlungen sind.
Aus der erhaltenen Aufschlämmung wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 3 geformte Produkte mit
den in der folgenden Tabelle 10 angegebenen Eigenschaften hergestellt
Tabelle 10 | Schütt dichte |
Biegefestigk. | Nach 3std. 1000°C |
Brennen bei |
!. Prod. Nr. |
Biege festigk. |
Koeffizient d. linearen Kontraktion |
||
(Pa) | (Pa) | (%) | ||
0,20 0,31 0,48 0,60 |
9,0· 17,5· 29,3· 42,6· |
7,3 · 105 12,7 · 105 22,6 · 105 30,3 · 105 |
1,02 1,10 1,00 1,10 |
|
67 68 η 69 70 |
||||
105 •105 ΙΟ5 105 |
||||
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Gie3material auf der Basis von Kalk, Siliciumdioxid
und Wasser zur Herstellung von Calciumsilicaterzeugnissen,
dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer wäßrigen Dispersion von Calciumsilicathydratkristallen
mit einem Feststoff-Wasser-Gewichtsverhältnis von t:10 bis 1:25 besteht,
wobei wenigstens 40% der Kristalle als im wesentlichen kugelförmige Agglomerate mit einem
Durchmesser von 10 bis 150 μΐη, vorzugsweise 30 bis
90 μτη, vorliegen und die Kristalle dreidimensional ineinandergreifen.
2. Gießmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Calciumsilicatkristalle aus
Tobermorit, Xonotlit oder deren Gemischen bestehen.
3. Gießmaterial nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von
Feststoff zu Wasser im Bereich zwischen 1:11 und 1 :15 liegt
4. Gießmaterial nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Verstärkungsmaterial
enthält
5. Gießmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsmaterial aus
anorganischen oder organischen Fasern, insbesondere aus Asbestfasern besteht
6. Gießmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Asbestfasern mit den
Agglomeraten verschlungen sind.
7. Gie3material nach Anspruch 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet daß es Ton oder Zement enthält
8. Verwendung des GitJmaterials nach den
Ansprüchen 1 bis 7 zur Herstellung geformter Produkte.
Applications Claiming Priority (4)
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---|---|---|---|
JP3842168A JPS541727B1 (de) | 1968-06-04 | 1968-06-04 | |
JP3953168A JPS5318533B1 (de) | 1968-06-08 | 1968-06-08 | |
JP8013568A JPS544968B1 (de) | 1968-11-01 | 1968-11-01 | |
JP8082068 | 1968-11-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1928337A1 DE1928337A1 (de) | 1970-01-02 |
DE1928337C2 true DE1928337C2 (de) | 1983-03-10 |
Family
ID=27460600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1928337A Expired DE1928337C2 (de) | 1968-06-04 | 1969-06-04 | Calciumsilicatgießmaterial |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3679446A (de) |
BE (1) | BE846252Q (de) |
DE (1) | DE1928337C2 (de) |
FR (1) | FR2010140A1 (de) |
GB (1) | GB1277271A (de) |
Cited By (1)
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