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Verfahren zur Herstellung dampfgehärteter Formkörper Die Erfindung
bezieht sich auch ein Verfahren zur Herstellung dampfgehärteter Formkörper aus Feinkalk
und/oder Kalkhydrat und Wasser sowie aus gegenüber Kalk weitgehend inerten körnigen
Zuschlagstoffen.
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Es ist bekannt, durch Dampfdruckhär-tung aus Kalkhydrat und körnigen
Zuschlagstoffen, nämlich Sanden, Mauersteine herzustellen. Die Eigenschaften und
Abmessungen dieser Steine sind in der DIN 106 festgelegt. sie tragen die Bezeichnung
Kalksandsteine. Die DIN 106 sieht für diese Steine überwiegend quarzhaltige Zuschlagstofle
vor, da diese in der Lage sind, mit Calciumhydroxid in einem hydrothermalen Prozeß,
also unter Anwendung der Dampfdruckhärtung, eine Bindephase von Calciumhydrosilikaten
zu bilden, die einen Mauerstein hoher Festigkeit und guter Maßhaltigkeit ergibt.
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Es ist ferner bekannt, Kalksandstein-Rohmassen Zuschlagstoffe zuzusetzen,
die ebenfalls mit Calciumhydroxid bei der Dampfdruckhärtung eine chemische Reaktion
eingehen. Es ist schließlich bekannt, bei derartigen Verfahren in gewissem Umfang
inerte Zuschlagstoffe zuzusetzen, die dann eine druckfestigkeitssteigernde Wirkung
haben können, wenn sie die Kornabstufung des Gefüges verbessern und die Ausbildung
der Calciumsilikat-Bindephase nicht behindern.
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Alle diese technischen Verfahren fordern, daß die Hauptmenge des
Zuschlags mit Kalk in eine chemische Reaktion in Form einer Calciumhydrosilikatbildung
eintreten kann, um eine ausreichende Druckfestigkeit durch einen guten Gefügeverband
zu erzielen. Ein entscheidender Nachteil dieser bekannten Verfahren ist darin zu
sehen, daß stets hochwertige und in der Regel für dieses Verfahren speziell aufbereitete
Zuschlagstoffe verwendet werden müssen, die die Wirtschaftlichkeit solcher Verfahren
beeinträchtigen, wenn eine hohe Druckfestigkeit der Formkörper erzielt werden soll.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem Verfahren der
eingangs angegebenen Art einen Formkörper mit hoher Druckfestigkeit auf besonders
wirtschaftliche Weise herzustellen, nämlich unter Verwendung von sonst nur in begrenztem
Umfang verwertbaren Rohstoffen. Bs sollen insbesondere sonst praktisch nicht verwertete
Abfallstoffe für das geschilder-te Verfahren verwendet werden, um diese Abfallstoffe
zur Bildung hochwertiger Baustoffe heranziehen zu können.
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Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß zur Formgebung
eine Masse verwendet wird, die aus bis zu 30 Gew.q% BeinK er bis zu 35 GewO-% Kalkhydrat,
aus bis zu 30 Gew.-% eines feinen, gegebenenfalls aufgemahlenen, quarzhaltigen bandes
und im übrigen aus den gegenüber
Kalk inerten Zuschlagstoffen oder
deren Gemengen besteht.
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Es hat sich überraschend gezeigt, daß es unter Verwendung einer derartigen
Masse zur Formgebung durch Dampfdruckhärtung möglich ist, Formkörper hoher Druckfestigkeit
herzustellen, obwohl die Zuschlagstoffe mit Kalk keine Calciumhydrosilikate zu bilden
vermögen. Ferner hat sich eine Verbesserung der Formbarkeit und insbesondere eine
weitestgehende Unabhängigkeit vom Formgebungsprozeß erwiesen, so daß aus den erfindungsgemaß
hergestellten Rohmassen zur anschließenden Dampfdruckhärtung Formkörper durch Stranpressen,
Rütteln, Stampfen oder Pressen und auch durch Vergießen hergestellt werden können.
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Die Eigenfestigkeit der erfindungsgemäß verwendeten inerten Zuschlagstoffe
sollte hierbei nicht unter 300 kp/cm2 liegen und deren Zerkleinerungsgrad entsprechend
dem jeweilig herzustellenden Formkörper ausreichend bemessen sein. Die in dem erfindungsgemäßen
Bereich jeweils zu wählenden Gewichtsprozente ergeben sich aus den für die Formgebung
gewünschten Eigenschaften. So hat sich gezeigt, daß für die Formgebung dadurch Strangpressen
oder Vergießen der obere Bereich der genannten Gewichtsprozente zweckmäßig ist.
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1Lur die Erzielung einer besonders guten Druckfestigkeit hat es sich
als zweckmäßig erwiesen, wenn in weiterer Ausbildung der Erfindung die Masse bis
zu 10 Gew.-* Feinkalk oder bis zu 15 Gew.-% Kalkhydrat und bis zu 15 Gew.-% des
quarzhaltigen Sandes enthält.
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Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn in weiterer Ausbildung
der Erfindung die inerten Zuschlagstoffe aus der Abfallkörnung eines Kalksteinbruchs
bestehen, und zwar insbesondere aus der aufgehaldeten Absiebkörnung eines
Kalksteinbruchs.
Hierdurch wird einerseits der Vorteil erzielt, daß die zum Kalkbrennen ungeeignete
und daher bisher als unverwertbar aufgehaldete Abfall- bzw. Absiebkörnung eines
Kalksteinbruchs zu einem wertvollen Baustoff verarbeitet werden kann, Eine solche
Abfall- bzw. Abrieb körnung weist einen hohen Anteil von CaCO3 auf, aufgrund dessen
eine Verbesserung der bauphysikalischen Eigenschaften und der Beständigkeit in korrosiven
Medien erzielt wird.
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Es hat sich gezeigt, daß die Eigenschaften eines nach dieser Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Formkörpers denen der Kalksandsteine
nach DIN 106 in mehreren Punkten überlegen sind. Es ergeben sich insbesondere verbesserte
Brandschutzeigenschaften, eine verbesserte Schalldämmung und eine verbesserte Resistenz
in sauer agressiven Medien (verbesserte Tausalzbeständigkeit) Grundsätzlich wird
die Gefügeverfestigung bei dem Verfahren nach der Erfindung dadurch erreicht, daß
eine geringe Menge quarzhaltigen Sandes, gegebenenfalls aufgemahlen, mit Kalk oder
Calciumhydrat vermischt dem inerten Zuschlagstoff beigegeben wird.
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Anhand der folgenden Beispiele soll eine Ausführungsform des Verfahrens
nach der Erfindung erläutert, und es sollen dessen vorteilhafte Wirkungen mit den
Ergebnissen bekannter Verfahren verglichen werden. Das Beispiel 1 zeigt eine Ausführungsform
des Verfahrens nach der Erfindung, während die Beispiele 2 bis 4 bekannte Verfahrensweisen
und deren Ergebnisse demonstrieren.
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Beispiel t Aus der Abraumhalde eines Kalksteinbruches wurde eine
repräsentative Probe des Abfallsplittes der Körnung 0/30 mm entnommen, an def Luft
vorgetrocknet und in der Mühle auf ein Größtkorn von 3 mm zerkleinert0 Der CaC03-Gehalt
dieses Materials betrug 92 Gew.-. Die Eigenfestigkeit dieses Zuschlagstoffes lag
über 300 kp/cm2. 83 GewO-% dieses
Zuschlagstoffes wurde mit 8,5
Gew.- eines 93 % CaO-Feinkalkes und 8,5 Gew.-% eines gemahlenen hochquarzhaltigen
Sandes (80 % mit einer Korngröße unter 0,09 mm) vermischt und mit so viel Wasser
versetzt, daß die Masse nach dem Ablöschen des Kalkes noch eine Feuchtigkeit von
6 % aufwies.
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Aus dieser Masse wurden mit einer Verdichtungsarbeit von 120 kp/cm2
Preßkörper hergestellt, Die Kantenabmessungen entsprachen der Hälfte der Längenmaße
des Normal-Forma@@@eines.
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Nach Härtung in einem Autoklaven unter Wa erdamrjfdruck von 16 atü
über 4 Stunden wurde bei einer R@@dichte von 2,1 g/cm3 eine Druckfestigkeit von
375 kp/cm2 gemessen.
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Beispiel 2 Der gleiche Zuschlagstoff wurde nur mit 8,5 Gewichtsprozent
des 93 % CaO-Feinkalkes versetzt, sonst aber wie unter Beispiel 1 beschrieben behandelt.
Trotz gleicher Rohdichte hatten die Prüfkörper nach dem Härten eine Druck-2 festigkeit
von weit unter 50 kp/cm2.
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Beispiel 3 Ein in großen Mengen zur technischen Kalksandstein-Herstellung
benutzter, sehr quarzreicher Grubensand wurde mit 8,5 Gew.- Feinkalk versetzt und,
wie unter Beispiel 2 beschrieben, behandelt. Nach dem Härten wurde eine Rohdichte
von 1,8 g/cm3 gemessen. Die Druckfestigkeit betrug 160 kp/cm2.
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Beispiel 4 Der auch im Beispiel 3 verwendete Grubensand wurde zu
83 Gew.-% mit 8,5 Gew.-% Feinkalk und entsprechend dem Beispiel 1 mit 8,5 Gew.-%
des gemahlenen hochquarzhaltigen Sandes vermischt und analog dem Beispiel 1 weiterbehandelt.
Nach der Härtung wurde eine Rohdichte von 1,9 g/cm3 und eine Druckfestigkeit von
360 kp/cm2 gemessen.
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Es zeigt sich hieraus, daß es mithilfe des Verfahrens nach der Erfindung,
also unter Anwendung der erfindung gemäß vorgeschlagenen Masse, möglich ist, Formkörper
@ergleichbarer Druckfestigkeit unter Verwendung von Zuschlag, stoffen herzustellen,
die mit Kalk keine Calciumhydrosilikate zu bilden vermögen, und daß es vor allem
möglich ist, derartige Druckfestigkeiten und die geschilderten verbesserten Eigenschaften
zu erzielen unter Verwendung eines sonst nur in außerordentlich begrenztem Umfang,
jedenfalls nicht zur Herstellung hochwertiger Baustoffe, verwertbaren Rohstoffs.