DE2322585A1 - Verfahren zur herstellung von giessereiformen und -kernen, ausgehend von einer selbsthaertenden fliessfaehigen sandmasse - Google Patents

Verfahren zur herstellung von giessereiformen und -kernen, ausgehend von einer selbsthaertenden fliessfaehigen sandmasse

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DE2322585A1
DE2322585A1 DE19732322585 DE2322585A DE2322585A1 DE 2322585 A1 DE2322585 A1 DE 2322585A1 DE 19732322585 DE19732322585 DE 19732322585 DE 2322585 A DE2322585 A DE 2322585A DE 2322585 A1 DE2322585 A1 DE 2322585A1
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sand
alkali
cement
dan
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DE19732322585
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Roland Chevriot
Marcel Gonon
Gilles Le Maux
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VOREPPE IND CHIM
Wendel Sidelor SA
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TECH DES IND de la FONDERIE PA
VOREPPE IND CHIM
Wendel Sidelor SA
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Publication date
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Description

• MB»eh·η 22, 8tein*dorf.tr. 11
4. Mai 1979
1) CENTRS TECHNIQUE DES IKD JSTi\2ü DZ LA FOKDERiE
P a r 1.3 (i^r a ι ik reich; 2: WSIiDEL-SIDELOR, ;jy Hayan-e (?
Zk INDVSTIIEB CIIJMIQjES DE /OREPPE Voreppe (Frankreich'
Verfahren zur Herstellung von Gießereiformen und -kernen, ausgehend von einer selbsthärtenden fließfähigen Sandmasse
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Grießereiformen und -kernen mit erhöhter lestigkeit ausgehend von einer selbsthärtenden fließfähigen Sandmasee aus temperaturfestem Sand, einem Bindemittel, einem Härtungsmittel für den Binder, einer Flüssigkeit und einem oberflächenaktiven Mittel, bei dem der Sandmasse zur Erhöhung ihrer Dichte (und damit zur Steigerung der mechanischen Festigkeit der Formen) ein oberflächenaktives Mittel zugesetzt wird, das einen Schaum erzeugt, dessen Lebensdauer (d.h. Zeitdauer, bevor der Schaum anfängt zusammenzufallen) geringer ist als die Zeit bis zum Beginn der Härtung des Sandes nach Patent .... (deutsche Patentanmeldung P 21 33 585*3 vom 6.7*1971), wobei Sandmischungen zur Anwendung kommen, deren Bindemittel ein hydratisierbares System, d.h. ein Zement mit oder ohne Zusätze oder eine Hochofenschlacke mit Natriumhydroxid- oder Calciumoxidzusatζ ist.
96-(H 4562 cas 34 c) NoHe
ORK3INAL INSPECTiD
309847/0447
Hach dem Hauptpatent wird die Dichte des Sandes und die mechanische Festigkeit der Formen vorzugsweise noch dadurch erhöht, daß die Sandmasse zwischen dem Zeitpunkt, an dem der Sand penneabel wird (d.h. dem Zeitpunkt, an dem die Schaumblasen zerplatzen) und dem Beginn der Härtung einem Druck oder wiederholten mechanischen Beanspruchungen durch Vibrationen, Stöße oder dergl. ausgesetzt wird.
Hach dem Hauptpatent werden im übrigen spezielle oberflächenaktive Mittel vorgeschlagen, die bei dem obigen Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit von Gießereiformen oder -kernen, ausgehend von selbsthärtenden fließfähigen Sandmassen zu verwenden sind, deren Bindemittel ein Alkalisilicat ist.
Hach dem ersten Zusatzpatent .... (deutsche Patentanmeldung P 23 15 244.5 vom 27.3.1973) werden oberflächenaktive Mittel vorgeschlagen, die bei dem genannten Verfahren zu verwenden sind, bei dem in der Sandmasse als Bindemittel ein Harz vom Harnstoff-Formaldehydtyp verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren der genannten Art zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit von Grießereiformen und -kernen, ausgehend von einer selbsthärtenden fließfähigen Sandmasse, deren Bindemittel ein hydratisierbares System, d.h. ein Zement mit oder ohne Zusätze oder eine Hochofenschlacke mit zugesetztem Natriumhydroxid oder Calciumoxid ist.
Es wurde gefunden, daß die Dichte flüssiger Sandmischungen mit einem hydratisierbaren System als Bindemittel erhöht und damit die mechanische Festigkeit der mit diesen Mischungen hergestellten Formen verbessert werden kann, wenn man ein oberflächenaktives Mittel verwendet, ias unter den folgenden ausgewählt:
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a) ein Alkylbenzolsulfonet der Formel;
SO3Me
in der Me ein Alkalimetallatom oder eine Gruppe HX ist, wobei X ein Amin sein soll und R1 und E2 jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeuten und an einer beliebigen Stelle am Benzolkern sitzen können
einzeln oder eine Mischung von zwei oder mehreren Alkylbenzoleulfonaten der vorstehenden Formel;
b) ein Alkalioctylsulfat allein oder in Mischung mit einem oder mehreren der oben definierten Alkylbenzolsulfonatej
c) ein sulfuriertes Derivat eines Monoesters der Formel:
R-OOC-GH-GH2-GOOM
SO3Na
in der M ein Alkalimetallatom und R eine Alkylgruppe mit zumindest 8 Kohlenstoffatomen oder eine R1 -GONH-CH2-CH2-gruppe ist, bei der R1 eine Alkylgruppe mit zumindest 8 Kohlenstoffatomen sein soll;
d) ein Alkali-N-acylsarkosinat der Formel»
3 0 S 8 4 7 / 0 A L 7
R1-CON-Ch2-GOOM
CH
e) ein quaternäres Ammoniumsalz der Formeis
- N
CH,
CH,
in der X ein Chlor- oder Bromatom ist;
N-Carboxymethyl-dimethylalkylammoniijmchlorid der Formel:
R1 -
CH,
CH2OOOH
Cl"
oder
g) ein Alkalialkylaminopropionat der Formel:
R1HH-CH2-CH2-GOOM ;
wobei in den obigen Formeln R1 ein Alkylrest mit zumindest 8 Kohlenstoffatomen und M ein Alkalimetallatom ist;
309847/0447
und in Mengenverhältnissen von 0,01 bis 2 Gew.$> oberflächenaktives Mittel pro Gesamtgewicht der flüssigen Sandmischung verwendet wird.
Bei den flüssigen Sandmischungen, die ein hydratisierbares mineralisches Bindemittel enthalten, lagert sich in der Mischung als Verdünnungsmittel vorhandenes Wasser im Verlauf der Hydratisierung an die Bindemittelteilchen an und löst komplizierte chemische Reaktionen aus* Die flüssige Phase der Mischung nimmt dabei ab. Aus diesem Grunde müssen die oberflächenaktiven Mittel, deren Verwendung eine Verdichtung des Sandes, d.h. Steigerung der mechanischen Festigkeit der Formen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gestattet, im vorliegenden Pail nicht allein in Abhängigkeit von den oberflächenaktiven Eigenschaften und der Stabilität ihrer Schäume in wässrigen Lösungen, sondern auch abhängig von der Hydratisierungsgeschwindigkeit des in der Sandmischung verwendeten Bindemittels ausgewählt werden.
Neben den bereits im Hauptpatent genannten Vorteilen kann die Härtungsgeschwindigkeit bei dem bei Sandmassen mit einem hydratiaierbaren mineralischen Bindemittel angewandten erfind ungsgemäßen Verfahren in sehr ausgeprägter Weise erhöht werden.
Es wurde auch festgestellt, daß die oberflächenaktiven Mittel Hydratisierungsverzö'gerer sind, die sich mit abnehmenden Verzögerungseffekt in folgende Reihe einordnen: nichtionische Mittel, kationisehe Mittel und dann anionische Mittel. Bei letzteren hat die angewandte Menge eine große Bedeutung und es wird die Verwendung des oberflächenaktiven Mittels bevorzugt, dessen Anteil in der Mischung unter Verwendung zusätzlicher Hilfsstoffe vermindert werden kann.
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2322S8S
Die als Bindemittel in den erfindungsgemäß hergestellten Sandmischungen verwendeten Zemente sind folgende:
- künstliche Portlandzemente (Gipsklinker), die im nachfolgenden als "CPA-Zemente" bezeichnet werden;
- Zemente, die Zusätze wie Hochofenschlacken ("GLK-Zementrt) oder Flugaschen enthalten)
- Spezialzemente wie aluminiumhaltige Zemente;
- Mischungen aus vorstehenden Zementen;
- durch Hilfsstoffe beschleunigte vorstehende Zemente; und
- mit Melasse kombinierte künstliche Portlandzemente.
Die in den Sandmischungen nach der vorliegenden Erfindung ale Bindemittel verwendeten* Hochofenschlacken sind gekörnt bzw. granuliert oder gemahlen (und haben die gleichen Eigenschaften wie die als Härtungsmittel für den Alkalisilicatbinder nach dem Hauptpatent verwendeten Schlacken) und, um sie hydratisierbar zu machen, entweder mit Klinker oder mit Calciumoxid oder Natriumhydroxid als Zusatz kombiniert, das die größten Härtungsgeschwindigkeiten ergibt.
Es ist in der Technik allgemein bekannt, daß die Qualität eines Zements von ein und demselben Zementwerk von Charge zu Charge wechselt. Diese Schwankungen wirken sich nun auch auf die Qualität der mit den zementhaltigen Sandmischungen hergestellten Pormen aus«
Auch ist es notwendig, bestimmte physikalische Kontrollen bei der Abnahme des Zements durchzuführen wie die Bestimmung
309847/044?
der spezifischen Oberfläche nach BET, der Härtungsgeschwindigkeit beispielsweise mit dem Vicat-Dorn und insbesondere der Korngrößenverteilung des Zements, die man mit einem mit LASER-Strahlen arbeitenden Gerät ermitteln kann. Es wurde nämlich festgestellt, daß mit bestimmten Zementchargen keine Verdichtung der erfindungsgemäß erhaltenen Sandmischungen erzielt werden kann. Die Korngrößenanalyse hat nun ergeben, daß diese Zemente einen Anteil an Stäuben mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 U enthalten, der um 2,5 $ über dem Normalgehalt an Stäuben in den Zementen liegt, die mit Erfolg verwendet werden. Solche Zemente mit einem zu hohem Staubgehalt müssen vor der Verwendung in den Sandmischungen "entstaubt" werden.
Von den Spezialzementen werden vorzugsweise aluminiumhaltige Zemente mit unterschiedlichen Aluminiumoxidgehalten verwendet. Diese haben nämlich den Vorteil, das Verhalten der Formen bei starkem Temperaturwechsel (thermischen Schocks) zu verbessern und können, wenn sie zusammen mit einem passenden hochtemperaturfesten Sand verwendet werden, unter präzisen Brennbedingungen semipermanente Formen ("Halbdauerformen") ergeben, die mehrere aufeinanderfolgende Güsse gestatten. Die allein oder in Kombination verwendbaren hochtemperaturfesten Produkte sind Sande von Schamotten, Chromiten, Zirkon und Olivin.
Die in herkömmlicher Weise mit den Zementen benutzten Hilfsmittel sind insgesamt gut definierte chemische Verbindungen bis auf die Melassen. Die Kombination Zement-Melasse in den Sandmischungen ist nicht neu und zahlreiche Gießereien verwenden nicht-verflüssigte Sande mit Zement-Melasse. Es wurde gefunden, daß durch Zusatz eines geeigneten oberflächenaktiven
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Mittels zu diesen Sandmischungen ohne Erhöhung des Wasserprozentsatzes verdichtbare flüssige Sande erhalten werden können.
Es wurden Versuche mit Melassen von Zuckerfabriken (Hüben- und Rohrzucker), von Molkereien, Papierfabriken oder Spezialzucker (beispielsweise von Mais stammende Melassen oder Zucker) herstellenden Werken durchgeführt. Melassen von Rohrzucker werden wegen ihrer gleichmäßigeren Qualität gegenüber denjenigen von Rübenzucker bevorzugt verwendet.
Die Zusammensetzung der Melasse beeinflußt die Härtungsgeschwindigkeit und die Leichtigkeit der Verdichtung. Es wurde festgestellt, daß man sehr gute Ergebnisse erhalten kann, wenn man zum einen reine Zucker wie Lactose, Glucose oder Saccharose in variablen Mengenverhältnissen in einer Zuckerfabrik-Melasse und zum anderen durch Mischen von Invertzuckern mit lactosereichen Industrierückständen künstlich erzeugte Melassen und schließlich bestimmte reine Zucker verwendet.
Gemäß der Erfindung werden die flüssigen Sandmischungen, deren Bindemittel ein hydratisierbares mineralisches Bindemittel (Zement mit oder ohne Zusätze, Hochofenschlacken) ist, nach dem Verfahren gemäß Patent ... (deutsche Patentanmeldung P 21 33 585.3) verdichtet, indem man als oberflächenaktive Mittel nicht nur die den im Hauptpatent definierten beiden experimentellen Kriterien entsprechenden Mittel, sondern auch andere verwendet, die diesen Kriterien nicht entsprechen und dennoch die Verdichtung flüssiger Sande ermöglichen.
Die Ursache dafür ist darin zu sehen, daß im Fall der flüssigen Sande mit hydratisierbarem Bindemittel die Anwesen-
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heit des letzteren (Zement oder Hochofenschlacke) in die Erscheinungen der Phasengleichgewichte eingreift und die Eigenschaften des oberflächenaktiven Mittels überdeckt (ihr Fluidisierungsvermögen und die Stabilität ihrer Schäume), welöhe das Brechen der Schäume begünstigen und so die Verdichtung erleichtern.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung bei dem auf Sande mit einem hydratisierbaren mineralischen Bindemittel angewandten Verdichtungsverfahren brauchbaren oberflächenaktiven Mittel sind folgende:
von den anionischen oberflächenaktiven Mitteln - ein Alkylbenzolsulfonat der Formel!
SO5Me
in der Me ein Alkalimetallatom oder eine Gruppe HX mit X Amin ist und B^ und Rp jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeuten und am Benzolkern beliebige Plätze einnehmen können;
- eine Mischung von zwei oder mehreren Alkylbenzolsulfonaten der vorstehenden Formel;
- ein Alkalioctylsulfat allein oder in Mischung mit einem oder mehreren Alkylbenzolsulfonat(en) der obigen Formel;
- ein sulfuriertes Derivat eines Monoesters der Formel:
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R-OOC-Ch-CH2-GOOM
in der M ein Alkalimetallatom und R entweder eine Alkylgruppe mit zumindest 8 Kohlenstoffatomen (bevorzugt sind Alkalimonooctyl- und -monolaurylsulfosuccinate) oder
ein Rest R1COUH-CH2-CH2 ist, bei dem R1 eine Alkylgruppe mit zumindest 8 Kohlenstoffatomen ist (insbesondere Alkalimonolauryläthanolamidosulfosuecinate);
- ein Alkaliacylsarkosinat der Formel;
H1CON - CH2-COOM
CH5
in der R1 ein Alkylrest mit zumindest 8 Kohlenstoffatomen und M ein Alkalimetallatom ist, wobei insbesondere Natriumlauroylsarkosinat verwendet wird.
Von den kationischen oberflächenaktiven Mitteln:
- ein quaternäres Ammoniumsalz der Formels
R1 -
CH
CH2C6H5
in der R1 ein Alkylrest mit zumindest 8 Kohlenstoffatomen und X ein Chlor- oder Bromatom ist, wobei insbe-
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sondere Dimethyllaurylbenzylammoniumchlorid zu nennen ist.
Von den amphoteren oberflächenaktiven Mitteln
- ein N-Carboxymethyl-dimethylalkylammoniumchlorid der Formel;
R« - Έ
GH,
CH,
CH2GOOH
Cl"
in der R1 ein Alkylrest mit zumindest 8 Kohlenstoffatomen ist und Carboxymethyldimethyllaurylammoniumchlorid "bevorzugt wird;
- ein Alkalialkylaminopropionat der Formel:
R1NH-CH2-CH2-COOM
in der R1 ein Alkylrest mit zumindest 8 Kohlenstoffatomen und M ein Alkalimeta11atom ist, wobei Natriumlaurylaminopropionat bevorzugt wird.
Die oberflächenaktiven Mittel werden gemäß der Erfindung in Mengen von 0,01 bis 2 Sew.^ (bezogen auf das Gesamtgewicht des flüssigen Sandes) verwendet.
Die weiter unten angegebenen Beispiele zur Erläuterung der Erfindung beziehen sich auf flüssige Sandmischungen mit folgenden Bindemitteint
A) einem einzelnen Zement;
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B) einer Mischung von Zementen;
C) einem Zement mit zugesetztem Hilfsmittel (mit Härtungsbeschleuniger) ;
D) einem mit Melasse kombinierten Zement; und
E) einer mit Natriumhydroxid oder Calciumoxid kombinierten Hochofenschlacke.
Für die meisten dieser Beispiele wurden in der im Hauptpatent beschriebenen Art und Weise die folgenden Kurven aufgenommen :
1) Eine Kurve für die Senkung (T) des Sandes (in mm; aufgetragen in linearem Maßstab) in Abhängigkeit von der Zeit t (in Minuten; aufgetragen längs einer logarithmischen Skala); diese Kurven sind voll ausgezogen dargestellt und werden mit 1 bezeichnet;
2) Eine Kurve für die Härtung bzw. Verfestigung des Sandes, bei der die Schub- oder Scherkraftschwelle SC bzw. der Zusammenhalt (in dyn/cm ; aufgetragen längs einer logarithmischen Skala) in Abhängigkeit von der Zeit t wie zuvor angegeben wird; diese Kurve ist gestrichelt dargestellt und mit 3 bezeichnet; bei diesen Versuchen wurde vor der Härtung eine zusätzliche Senkung des Sandes durch Vibrationen oder Stöße herbeigeführt;
3) eine Permeabilitätskurve, bei der der Permeabilitätsindex P.(ausgedrückt als AfS-Index; aufgetragen längs einer logarithmischen Skala) in Abhängigkeit von der Zeit t wie zuvor angegeben wird; diese Kurve ist mit dickem Strich eingezeichnet und mit dem Bezugszeichen 4 versehen.
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(A) Verwendung eines einzelnen Zements als Bindemittel:
Beispiel 1
Ein flüssiger Sand wurde mit den folgenden Komponenten hergestellt:
- 50 kg Kieselsäuresand (sable siliceux) mit einer Korngrößenverteilung entsprechend 60 AFS (nach amerikanischer Norm);
5 kg künstlicher Portlandzement; CPA 400; 4 kg Wasser;
0,06 kg Natriumdodecylbenzolsulfonat als oberflächenaktives Mittel.
Die Mischung dieser Komponenten erfolgte in einem Misch· werk, wie im Hauptpatent beschrieben. Die verschiedenen Messungen wurden bei einer Temperatur von 18 bis 200G durchgeführt und die Kurven 1, 3 und 4, wie im Hauptpatent beschrieben, aufgenommen.
Die erhaltenen Kurven sind in Fig. 1 dargestellt. Die Fließfähigkeit dieses flüssigen Sandes war derart, daß bei ihrer Ermittlung unter Verwendung des Abrahms-Konus', wie im Hauptpatent beschrieben, ein Ausbreitungsdurchmesser auf der Platte (0Q) von 370 mm erhalten wurde. Die natürliche Senkung erreichte nach etwa 8 Minuten einen Wert von 14 mm; die Senkung nach Vibrationen betrug 100 mm, entsprechend einer Dichte des Sandes von 1,7«
Die Druckfestigkeit des so erhaltenen Sandes wurde nach 6 Stunden, 12 Stunden, 24 Stunden und 48 Stunden gemessen. Folgende Resultate wurden erhalten:
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-H-
Ee6 : 0,9 daN/cm2
HC12 s 7,5 daN/cm2
RC24 : 20,0 daN/cm2
E.48 t 30,0 daN/cm2
Dieses Beispiel zeigt, daß das Dodecylbenzolsulfonat trotz der ziemlich geringen natürlichen Senkung, die eine Anwendung von Vibrationen oder anderen mechanischen Beanspruchungen zur Erzielung erhöhter Sanddichten notwendig macht, ein wegen seines geringen Bedarfs (Ο,Ί $>) interessantes oberflächenaktives Mittel ist, das keinerlei Verzögerungseffekt bei der Härtung des Zements mit sich bringt.
Das Verhältnis Wasaer/Zement kann verändert werden; in diesem und den folgenden Beispielen wurde ein Verhältnis von 0,8 gewählt. Bei Anwendung eines Verhältnisses Wasser/ Zement von 1 erhält man beim vorliegenden Beispiel einen Ausbreitungsdurchmesser von 410 mm anstelle von 370 mm und die Härtungsgeschwindigkeit ist verlangsamt.
Beispiel 2
Mit den gleichen Bestandteilen wie in Beispiel 1 jedoch unter Verwendung von 0,220 kg Natriumdiisopropylbenzolsulfonat anstelle von Natriumdodecylbenzolsulfonat als oberflächenaktives Mittel wurde ein flüssiger Sand hergestellt.
Die Mischung erfolgte in gleicher Weise wie zuvor; anschließend wurden die verschiedenen Messungen an der erhaltenen Sandmischung vorgenommen. Die wie zuvor aufgenommenen Kurven 1, 3 und 4 sind nahezu gleich denjenigen von Pig. 1. Der erhaltene Sand hatte folgende Eigenschaften:
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- Ausbreitungsdurchmesser t 370 mm;
- natürliche Senkung : 14 mm;
- Senkung nach Vibrationen : 107 mm;
- Dichte nach Vibrationen : 1,75;
Es wurden folgende Druckfestigkeiten gemessen:
V s 0,9 daN/cm j
RC12 ; 7,5 daN/cm j
RC24 ί 20,0 daN/cm2;
V8 « 30,0 daN/cm2.
Dieses Beispiel zeigt, daß das Diisopropylbenzolsulfonat in ziemlich großen Mengen verwendet werden muß, damit ein Ausbreitungsdurchmesser von 370 mm bei einem Wasser/Zement-Verhältnis von 0,8 erhalten wird? es hat jedoch den Vorteil, daß ein sehr rasch brechender Schaum erhalten wird, was die Erzeugung von Formen mit komplizierter Gestalt erleichtern kann. Nach Vibration ist die Dichte des erhaltenen Sandes eine der höchsten.
Beispiel 3
Mit den gleichen Bestandteilen wie in Beispiel 1 jedoch unter Verwendung von 0,1 kg Natriumoctylsulfat anstelle des Dodecylbenzolsulfonats als oberflächenaktives Mittel wurde ein flüssiger Sand hergestellt.
Die Mischung erfolgte, wie zuvor angegeben und die Kurven 1, 3 und 4 wurden, wie im Hauptpatent beschrieben, aufgenommen; diese Kurven sind in flg. 2 dargestellt.
Die Eigenschaften des erhaltenen Sandes waren folgende:
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Ausbreitungsdurchmesser ι 390 mm
natürliche Senkung ι 24 mm
Senkung nach Vibrationen : 118 mm
Dichte nach Vibrationen ; 1,76.
Die nach 6, 12, 24 und 48 Stunden gemessenen Druckfestigkeiten waren die gleichen wie in Beispiel 1 und
Anstelle von Natriumoetylsulfat kann auch Natriummonooctylsulfosuccinat verwendet werden und man erhält dieselben guten Ergebnisse, wobei die beiden oberflächenaktiven Mittel in sehr geringen Dosen (0,08 #) verwendet werden, was ermöglicht, den Verzögerungseffekt bei der Härtung zu vermeiden. Die Dichten des erhaltenen Sandes sind sehr hoch.
Beispiel 4
Mit den gleichen Bestandteilen wie in Beispiel 1 jedoch unter Verwendung von 0,05 kg Natriummonolauryläthanolamidosulfosuccinat als oberflächenaktives Mittel wurde ein flüssiger Sand hergestellt.
Die Mischung erfolgte, wie oben angegeben und die Kurven 1, 3 und 4 wurden, wie im Hauptpatent beschrieben, aufgenommen und entsprachen etwa denjenigen von Beispiel 3. Die Eigenschaften des erhaltenen Sandes waren folgende:
Ausbreitungsdurchmesser : 380 mm
natürliche Senkung : 21 mm
Senkung nach Vibrationen : 101 mm
Dichte nach Vibrationen t 1,75.
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Die Druckfestigkeiten waren die gleichen wie bei den vorangehenden Beispielen.
Beispiel 5
Bs wurde ein künstlicher Portlandzement (GPA 400) von einem anderen Zementwerk als zuvor verwendet und festgestellt, daß die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit den gleichen oberflächenaktiven Mitteln, wie.sie zuvor verwendet wurden, nicht möglich war.
Die Korngrößenanalyse dieses Zementes zeigte, daß er einen Anteil von Stäuben mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 ja enthielt, der um 2,5 > über dem Staubanteil mit gleichem Durchmesser in den vorangehenden Zementen lag.
Dieser Zement wurde eine halbe Stunde lang in einem Fließbett oder Fluidisierungsbad (bain fluid!sant) entstaubt und mit diesem entstaubtem Zement wurde eine flüssige Sandmischung mit den gleichen Bestandteilen wie in Beispiel 1 in den gleichen Mengenverhältnissen - abgesehen vom oberflächenaktiven Mittel - hergestellt; das Natriumdodecylbenzolsulfonat wurde in einer Menge von 0,05 kg verwendet.
Die, wie im Hauptpatent beschrieben, aufgenommenen Kurven 1, 3 und A- sind in Pig. 3 dargestellt.
Die Eigenschaften des erhaltenen Sandes waren folgende:
Ausbreitungsdurchmesser s 360 mm;
natürliche Senkung : 8 mm
Senkung nach Vibrationen : 94 mm
Dichte nach Vibrationen .: 1,76.
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Die Druckfestigkeiten waren folgendes
R0 6 i 0,6 daN/cm2; R012 t 6,5 daN/cm2 j
2; 48 t 27,0 daN/cm2.
EC24 : 17,0 daN/cm
Beispiel 6
Mit den gleichen Bestandteilen wie in Beispiel 1 jedoch unter Verwendung von 0,025 kg Dimethyllaurylbenzylammoniumchlorid als oberflächenaktives Mittel wurde ein flüssiger Sand hergestellt.
Die, wie im Hauptpatent beschrieben, aufgenommenen Kurven 1, 3 und 4 sind in Fig. 4 dargestellt. Die Eigenschaften des erhaltenen Sandes waren folgendet
Ausbreitungsdurchmesser natürliche Senkung
Senkung nach Vibrationen Dichte nach Vibrationen
Die Druckfestigkeiten waren folgende!
RC6 ι 0,5 daN/cm2;
R012 ί 4 daN/cm2;
R0 24 i 14 daN/cm2;
R. 48 t 20 daN/cm2}
Beispiel 7
Mit den gleichen Bestandteilen wie in Beispiel 1 jedoch unter Verwendung von 0,075 kg Oleylamin-aeetochlorid als ober-
s 370 mm
t 5 min
•
•		 53 τη τη
•
•		 1 ,6.
309847/0447
flächenaktives Mittel wurde ein flüssiger Sand hergestellt. Die wie zuvor aufgenommenen Kurven 1 bis 3 waren den nach dem vorstehenden Beispiel erhaltenen sehr eng analog.
Die Eigenschaften des erhaltenen Sandes waren folgende:
Ausbreitungsdurchmesser : 360 mm
natürliche Senkung : 3 mm
Senkung nach Vibrationen: 22 mm
Dichte nach Vibrationen t 1,6.
Die Druckfestigkeiten waren die gleichen wie beim vorangehenden Beispiel.
Beispiel 8
Es wurde eine flüssige Sandmischung mit folgenden Komponenten hergestellt:
- 50 kg Kieselsäuresand (60 AFS); kg eines Hochofenschlacke (CLK 325) enthaltenden Zements;
kg Wasser;
0,2 kg üfatriumdiieopropylbenzolsulfonat als oberflächenaktives Mittel.
Die Kurven 1, 3 und 4 sind in Fig. 5 dargestellt. Die Eigenschaften des erhaltenen Sandes waren folgende:
Ausbreitungsdurchmesser s 390 mm
natürliche Senkung : 13 mm;
Senkung nach Vibrationen : 120 mm;
Dichte nach Vibrationen s 1,78.
30S847/CH47
Die Druckfestigkeiten waren folgende:
RC6 t 0,8 dali/cm2?
RC12 : 6,5 daN/cm2}
RC24 : 17,0 daN/cm2;
Rrt48 : 26,0 daN/cm2.
Dieses Beispiel zeigt, daß es möglich ist, die gleichen Resultate mit einem hochofenschlackehaltigen Zement zu erhalten wie mit künstlichem Portlandzement. Es wurde festgestellt, daß die Hochofenschlacken (OLK) enthaltenden Zemente bei einer gleichen Dosis an oberflächenaktiven Mitteln eine weniger gute Fließfähigkeit besitzen als die ΟΡΑ-Zemente. Die Dosis muß daher zur Erzielung des gleichen Ausbreitungadurchmessers erhöht werden.
Beispiel 9
Eine flüssige Sandmischung wurde mit folgenden Komponenten hergestellt:
- 50 kg Kieselsäuresand (60 AFS); 5 kg aluminiumhaltiger hochtemperaturester Zement;
bekannt unter dem Namen LAFARGE-Zement; -4 kg Wasser}
0,07 kg Uatriumdodecylbenzolsulfonat.
Die, wie im Hauptpatent beschrieben, aufgenommenen Kurven 1, 3 und 4 sind in fig. 6 dargestellt.
Die Eigenschaften des erhaltenen Sandes waren folgende:
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Ausbreitungsdurchmesser ; 400 mmj
natürliche Senkung : 22 mm;
Senkung nach Vibrationen : 76 mm;
Dichte nach Vibrationen : 1,71.
Die Druckfestigkeiten waren folgende:
RC6 : 5,0 daN/cm2;
SC12 ί 12,0 daN/cm2;
RC24 : 22,0 daN/cm2j
R„48 t 31,0 daN/cm2.
Bei diesem Beispiel ist zu bemerken, daß die Dosis bzw. Menge an verwendetem oberflächenaktiven Mittel für einen maximalen Ausbreitungedurchmesser minimal ist. Die Härtungsgeschwindigkeit des aluminiumhaltigen hochtemperaturfesten Zements ist viel größer als diejenige eines CPA-Zements. Der aluminiumhaltige Zement besitzt zahlreiche Vorteile, vor allem in Verbindung mit weiteren hochtemperaturfesten Produkten wie Kieselsäuresand für den Guß von Stahlteilen oder Sondergußteilen.
B) Anwendung von Mischungen von Zementen:
Beispiel 10
Es wurde eine flüssige Sandmischung mit folgenden Bestandteilen hergestellt:
- 50 kg Kieselsäuresand (Korngrößenverteilung entsprechend
60 A*S);
3 kg Zement OPA 400;
309847/0447
- 2 kg aluminiumhaltiger Zement;
- 4 kg Wasser;
- 0,025 kg tfatriummonolauryläthanolamidosulfosuccinat.
Die, wie im Hauptpatent angegeben, aufgenommenen Kurven 1, 3 und 4 sind in fig. 7 dargestellt. Die Eigenschaften des erhaltenen Sandes waren folgende;
Ausbreitungsdurchmesser t 375 mm;
natürliche Senkung : 21 mm;
Senkung nach Vibrationen : 100 mm;
Dichte nach Vibrationen : 1,81.
Die Druckfestigkeiten waren folgende:
RC6 : 4,5 daN/cm2;
RC12 t 11,5 daN/cm ;
R0 24 i 21,0 daN/em2;
V8 l 31,0 daN/cm .
Dieses Beispiel, bei dem eine Mischung aus 60 i> Zement CPA 400 und 40 $> aluminiumhaltigem Zement verwendet wurde, zeigt, daß man durch Mischung dieser Zemente eine Beschleunigung der Sandhärtung erzielen kann. Die Dichte des erhaltenen Sandes war sehr hoch und die Festigkeiten entwickelten sich sehr rasch·
Beispiel 11
Es wurde festgestellt, daß man einen Sand mit guten Absetz- bzw. Senkungseigenschaften erhalten kann, wenn man in einem Sand mit CPA-Zement einen sehr geringen Anteil desselben
309847/0447
durch die gleiche Menge an aluminiumhaltigen Zement ersetzt, ohne daß dadurch ein bedeutender Härtungsbeschleunigungseffekt gegeben ist.
Sine flüssige Sandmischung wurde mit folgenden Bestandteilen hergestellt»
- 50 kg Kieselsäuresand (60 APS);
4,5 kg CPA-Zement·,
0,5 kg aluainiumhaltiger Zement;
kg Wasser;
0,05 kg Natriumdodeeylbenzolsulfonat als oberflächenaktives Mittel.
Die mit dieser Sandmischung erhaltenen Kurven 1, 3 und sind in Fig. 8 dargestellt.
Die Eigenschaften des erhaltenen Sandes waren folgende:
Auabreitungsdurchmesser s 370 mm;
natürliche Senkung : 10 mmj
Senkung nach Vibrationen : .105 mm;
Dichte nach Vibrationen : 1,8.
Die Druckfestigkeiten waren folgende: RC6 » 1,0 daN/cm2;
RC12 : 8,0 daN/cm2;
RC24 : 18,5 daN/cm2;
Rft48 : 28,5 daN/cm2.
309847/0447
C) Verwendung von Zementen als Bindemittel, deren Härtung durch Zusätze beschleunigt ist»
Beispiel 12
Einer der gut bekannten Zusätze für Zement zur Beschleunigung der Härtung ist Natriumsilicat.
Ss wurde eine Sandmischung mit folgenden Bestandteilen hergestellt j
- 50 kg Kieselsäuresand (60 Ai1S); kg Zement CPA 400;
3,5 kg Wasser;
0,25 kg JTatriumsilicat;
0,1 kg JJatriumdiisopropylbenzolsulfonat als oberflächenaktives Mittel.
Die, wie im Hauptpatent angegeben, aufgetragenen Kurven 1, 3 und 4 sind in Fig* 9 dargestellt.
Die Eigenschaften des erhaltenen Sandes waren folgende:
Ausbreitungsdurchmesser t 400 mm;
natürliche Senkung : 10 mm;
Senkung nach Vibrationen : 83 mm;
Dichte nach Vibrationen t 1,6.
Die Druckfestigkeiten waren folgende:
BC6 ί 1,4 daN/cm2;
En12 t 8,0 daN/cm2;
30 9 847/0447
S 24 : 16,5 daN/cm2;
A8 t 26,0 daN/cm
Sie Zugabe dieses Zusatzes in einem Anteil von 0,5 i» ermöglicht mithin bei einer ausgezeichneten Fließfähigkeit der Mischung die Verminderung der Menge des oberflächenaktiven Mittels auf die Hälfte.
Beispiel 13
Sine flüssige Sandmischung wurde mit folgenden Bestandteilen hergestellt:
- 50 kg Kieselsäuresand (60 AI1S); kg Zement CPA 400; 3,5 kg Wasser;
kg Natriumsilicat;
0,07 kg Natriuadiisopropylbenzolsulfonat als oberflächenaktives Mittel.
Sie erhaltene Sandmischung hatte folgende Eigenschaften:
Ausbreitungsdurchmesser : 410 mm;
natürliche Senkung : 12 mm;
Senkung nach Vibrationen t 83 mm ;
Sichte nach Vibrationen t 1,6.
folgende Druckfestigkeiten wurden gemessen: Bn 6 : 6,5 dair/cm2;
EC12 : 14,0 daK/cm2; R024 ι 18,7 daN/ca2; 48 ι 25,0 daB/cm2i
309847/0447
232258S
In diesem Beispiel war der Silicatanteil auf 2 $> erhöht, wodurch der Prozentsatz an oberflächenaktivem Mittel um 30 $> vermindert und die Druckfestigkeit nach 6 Stunden um mehr als das Vierfache gegenüber den vorangehenden Werten erhöht werden konnte.
Beispiel 14
Eines der bekanntesten und wirtschaftlichsten Mittel zur Beschleunigung der Härtung von Sanden mit Zementen besteht in der Anwendung von Calciumchlorid als Zusatz*
Es wurde eine flüssige Sandmischung mit folgenden Bestandteilen hergestellt!
- 50 kg siliciumdioxidhaltiger Sand (60 APS); 5 kg Zement CPA 400;
4 kg Wasser;
0,15 kg Calciumchlorid;
0,18 kg Natriumdiisopropylbenzolsulfonet als oberflächenaktives Mittel.
Die erhaltenen Kurven 1, 3 und 4 sind in Pig. 10 dargestellt.
Der erhaltene Sand hatte folgende Eigenschaften:
Ausbreitungsdurchmesser : 380 mm;
natürliche Senkung : 20 mm;
Senkung nach Vibrationen t 115 mm;
Dichte nach Vibrationen : 1.84.
309847/0447
Folgende Druckfestigkeiten wurden gemessen:
Ee6 t 2,0 daN/cm2;
EC12 : 9,5 äaN/cm2}
EC24 : 21,0 daN/cm2;
48 : 30,5 daif/cm2.
Beispiel 15
Die aluminiumhaltigen Zemente wie geschmolzener Zement können u.a. durch Lithiumchlorid beschleunigt werden, das (bezogen auf den Zement) in Mengen von 3 Gew.# verwendet wird. Eine flüssige Sandmischung wurde mit folgenden Bestandteilen hergestellt:
- 50 kg siliciumdioxidhaltiger Sand (60 APS);
- 5 kg aluminiumhaltiger Zement; 4- kg Wasser? 0,15 kg Lithiumehlorid; 0,08 kg Natriumdodecylbenzolsulfonat.
Sie wie üblich auf genommenen Kurven' sind in Mg. 11 dargestellt.
Der erhaltene Sand hatte folgende Eigenschaften:
Ausbreitungsdurchmesser : 390 mm}
natürliche Senkung : 15 mm;
Senkung nach Vibrationen : 85 mm;
Dichte nach Vibrationen ί 1,7.
Folgende Druckfestigkeiten wurden gemessent
309847/044?
RC6 : 8,0 daN/em2; R012 ι 14,5 daN/cm2; R„24 t 23,0 daN/cm2;
,48 : 31,5 daN/cm2.
D) Verwendung einer Zement-Melassemischung als Bindemittels
Beispiel 16
Bs wurde eine flüssige Sandmiachung mit folgenden Bestandteilen hergestellt:
- 50 kg Sand mit einer Korngrößenverteilung entsprechend 60 APS;
5 kg GPA-Zement; 1,5 kg Rohrzuckermelasse; 1,5 kg Wasser;
0,06 kg Natriumdiisopropylbenzolsulfonat als oberflächenaktives Mittel.
Die Melasse wurde zunächst mit Wasser und dem oberflächenaktiven Mittel gemischt. Danach erfolgte die Mischung mit den übrigen Bestandteilen, wie im Hauptpatent angegeben ist.
Die Kurven 1, 3 und 4 wurden, wie im Hauptpatent beschrieben, aufgenommen; diese Kurven sind in Fig. 12 dargestellt.
Der erhaltene Sand hatte folgende Eigenschaften»
Ausbreitungsdurchmesser natürliche Senkung Senkung nach Vibrationen Dichte nach Vibrationen
J 380 mm;
t 23 mm;
: 110 mm;
{ 1f 7.
309847/0 4 47
Folgende Druclcfestigkeiten wurden gemessen:
nach 30 Minuten t ΕΛ30 min t 0,6 daN/cm2;
nach 1 Stunde : Sc 1 s 1,9 daN/cm ;
nach 5 Stunden : E. 5 »6,2 daN/cm2;
nach 24 Stunden i E. 24· : 15,0 daN/cm .
Bei diesem Beispiel wurde festgestellt, daß die Menge an zu verwendendem oberflächenaktiven Mittel beträchtlich vermindert ist und sich derjenigen von Zement mit einem Zusatz von 0,5 /^ Natriumsilicat nähert.
Ea ist ebenfalls festzustellen, daß die Härtungsgeschwindigkeit größer ist als bei beschleunigten Zementen.
Beispiel 17
Es wurde eine flüssige Sandmischung mit folgenden Bestandteilen hergestellt:
- 50 kg Sand mit einer Korngrößenverteilung entsprechend 60 AFS;
3,5 kg Zement OPA 400?
1,125 kg Dextrose in Pulverform! 1,5 kg Wasser;
0,03 kg Natriumdiiaopropylbenzolsulfonat, 0,06 kg Natriumdiäthylbenzolsulfonat und 0,04 kg Kaliumparatoluolsulfonat.als oberflächenaktives Mittel.
Die Dextrose wurde mit dem Zement in trockenem Zustand gemischt; danach wurden die übrigen Bestandteile zu der Mischung hinzugegeben und erneut durchgemischt.
309847/0447
ι 380 mm;
t 42 mm;
a
• 		112 mm;
1, 62.
Der erhaltene Sand hatte folgende Eigenschaften;
Ausbreitungsdurchmesser
natürliche Senkung
Senkung nach Vibrationen
Dichte nach Vibrationen
Folgende Druckfestigkeiten wurden gemessen:
E0 30 min ; 2,0 daN/cm2;
R0 1 Stunde : 7,0 daN/cm2;
R0 5 Stunden :13f0 daN/cm2}
R„24 Stunden :27,0 daN/cm2.
Obgleich also der Prozentsatz Zement in der Sandzusammensetzung nach diesem Beispiel geringer ist als derjenige der vorangehenden Beispiele, können durch Verwendung von reinem Zucker (Dextrose) anstelle von Melasse eine raschere Härtung und deutlich höhere mechanische Festigkeiten der Formen erzielt werden.
Beispiel 18
Eine flüssige Sandmischung wurde mit folgenden Bestandteilen hergestellt;
- 50 kg Sand (60 APS);
kg Zement CPA;
1,5 kg Rohrzuckermelasse;
■ - 1,5 kg Wasser;
0,020 kg Natriummonolaurylsulfosuccinat als oberflächenaktives Mittel.
Die Kurven 1, 3 und 4 sind in Fig. 13 dargestellt.
309847/0447
1322585
Der erhaltene Sand hatte folgende Eigenschaften:
Ausbreitungsdurchmesser : 400 mm;
natürliche Senkung : 24 mm;
Senkung nach Vibrationen t 65 mm;
Dichte nach Vibrationen : 1,57.
Folgende Druckfestigkeiten wurden gemessen;
Ec 30 min : 0,5 daN/cm2;
Ec
Ec		 1
5
24		 t 1,5
5,5
s 13,0		 daff/cm2;
daN/cm2;
daN/cm2;
Beispiel 19
Eine flüssige Sandmischung wurde mit folgenden Bestandteilen hergestellt:
- 50 kg Sand (60 APS);
5 kg Zement CPA;
1,5 kg Rohrzuckermelasse} 1,5 kg Wasser;
0,04 kg Natriumdiisopropylbenzolsulfonat und 0,003 kg Katriumdodecylbenzoleulfonat, die zusammen
als oberflächenaktives Mittel verwendet wurden.
Die Kurven 1, 3 und 4 sind in Fig. 14 dargestellt.
Der erhaltene Sand hatte folgende Eigenschaften: Ausbreitungedurchmesser : 390 mm;
309847/0
1322585
natürliche Senkung ι 19 mm; Senkung nach Vibrationen} 122 mm; Dichte naeh Vibrationen« 1,75.
Die Druckfestigkeiten waren die gleichen wie in den Beispielen 16 und 17.
Beispiel 20
Eine flüssige Sandmischung wurde mit den gleichen Bestandteilen wie in Beispiel 19 hergestellt, aber unter Verwendung einer Mischung von 0,07 kg Hatriumdiisopropylbenzolsulfonat und 0,005 kg Natriummonoisopropylbenzolsulfonat als oberflächenaktives Mittel.
Die Kurven 1, 3 und 4 hatten einen analogen Verlauf zu denjenigen von Fig. 14 des vorangehenden Beispiels.
Der erhaltene Sand hatte folgende Eigenschaften:
Ausbreitungsdurchmesser s 400 mm;
natürliche Senkung : 25 mm;
Senkung nach Vibrationen t 130 mm;
Dichte nach Vibrationen : 1,75.
Die Druckfestigkeiten waren die gleichen wie bei den Sandmischungen der Beispiele 16, 17 und 19·
Beispiel 21
Es wurde eine flüssige Sandmischung mit folgenden Bestandteilen hergestellt!
309847/ÖU7
50 kg Sand (60 APS) j
5 kg Zement CPA 400 von einem anderen Zementwerk als der des vorangehenden Beispiele;
1,5 kg Rohrzuckermelasse; 1,5 kg Wasser;
0,080 kg Natriumdiisopropylbenzolsulfonat als oberflächenaktives Mittel.
Die Kurven 1, 3 und 4 sind in Fig. 15 dargestellt. Der erhaltene Sand hatte folgende Eigenschaften:
Ausbreitungsdurchneaser : 400 mm;
natürliche Senkung : 20 mm;
Senkung nach Vibrationen j 110 mm; Dichte nach Vibrationen s 1,7* Folgende Druckfestigkeiten wurden gemessen!
R. 30 Minuten S 2,2 daN/cm2;
V ; 4 daN/cm2;
Rc5 : 11 daN/cm ;
RC24 •
•		 20 daN/cm2;
Bei diesem Beispiel ist zu bemerken, daß die erhaltene flüssige Sandmischung äußerst hohe Härtungsgeschwindigkeiten besitzt. Die Härtung beginnt nach etwa 20 Minuten und nach Ablauf von 30 Minuten wird bereits eine Druckfestigkeit von 2,2 daN/cm festgestellt.
Diese Mischung kann im Falle von in Gußeisen oder Stahl gegossenen dicken bzw. großen Kernen oder dicken bzw· großen Gießformen ausgezeichnete Ergebnisse liefern. Zum anderen ist die !lösung vom G-ußmodell ausgezeichnet.
9847/0447
Beispiel 22
Es wurde eine flüssige Sandmischung mit den gleichen Bestandteilen wie im vorangehenden Beispiel, aber unter Ersatz der Rohrzuckermelasse durch Rübenzuckermelasse und unter Verwendung von 0,06 kg Natriumdiisopropylbenzolsulfonat als oberflächenaktives Mittel hergestellt.
Die Kurven 1, 3 und 4 sind in Pig. 16 dargestellt.
Der erhaltene Sand hatte folgende Eigenschaften:
Ausbreitungsdurchmesser t 370 mm;
natürliche Senkung : 16 mm;
Senkung nach Vibrationen J 100 mm;
Dichte nach Vibrationen : 1,69.
Folgende Druckfestigkeiten wurden gemessen:
Rc 30 Minuten t 0,3 daN/cm2;
RC1 t 0,8 daN/cm2;
Re5 s 3,5 daN/cm2;
RC24 J 15,0 daN/cm2.
Es ist zu bemerken, daß die Härtungsgeschwindigkeiten in diesem Beispiel deutlich geringer sind und daß die Druckfestigkeit nach 24 Stunden ebenfalls geringer ist.
E) Verwendung einer Hochofenschlacke mit Natriumhydroxid (soude) als Bindemittels
Beispiel 23
Es wurde eine flüssige Sandmischung mit folgenden Bestandteilen hergestellt:
309847/0447
- 50 kg Sand (60 AFS); kg Hochofenschlacke; kg Wasser;
0,24 kg Natriumhydroxid (soude)
0,08 kg Natriumdiisopropylbenzoleulfonat als oberflächenaktives Mittel.
Zunächst wurden Sand und Schlacke gemischt. Die Natriumhydroxidschuppen oder -plätzchen wurden in Wasser gelöst und dann gleichzeitig mit dem oberflächenaktiven Mittel in einen zweiten Mischvorgang zugegeben.
Die, wie im Hauptpatent angegeben, aufgenommenen Kurven 1, 3 und 4 sind in Fig. 17 dargestellt.
Der erhaltene Sand hatte folgende Eigenschaften« Ausbreitungsdurchmesser : 400 mm;
natürliche Senkung : 18 mm;
Senkung nach Vibrationen t 120 mm; Dichte nach Vibrationen ι 1*7* Die Druckfestigkeiten waren folgende:
Ec2 ι 1,2 daN/cm ;
t 12,3 daN/cm2;
EC12 t 18,0 daN/cm ;
EC24 ι 28,0 daN/cm2;
HC48 t 35,0 daN/cm2.
Bei diesem Beispiel ist zu bemerken, daß die Fließfähigkeit der Mischung trotz eines Verhältnisses von Wasser
309847/0 447
zu Schlacke von 0,6 sehr hoch ist. Sie Hochofenschlacke als Bindemittel enthaltenden Mischungen härten rascher als die Sandmischungen mit Zement als Bindemittel und die Druckfestigkeiten fahren fort, sich mit der Zeit zu entwickeln.
Beispiel 24
Ss wurde eine flüssige Sandmischung mit den gleichen Bestandteilen wie in Beispiel 23, aber unter Verwendung von 0,015 kg Natriumlauroylsarkosinat als oberflächenaktives Mittel hergestellt. Die Kurven 1 bis 3 sind in Pig. 18 dargestellt. Der erhaltene Sand hatte folgende Eigenschaften:
Ausbreitungsdurchmesser : 380 mm;
natürliche Senkung : 10 mm;
Senkung nach Vibrationen : 110 mm;
Dichte nach Vibrationen ι 1,7.
Die Druckfestigkeiten waren die gleichen wie bei Beispiel 23.
Bei diesem Beispiel ist zu bemerken, daß das Natriumlauroylsarkosinat bei Aufrechterhaltung des gleichen Prozentsatzes an Wasser wie im vorangehenden Beispiel in sehr geringer Menge verwendet werden kann.
9847/044

Claims (13)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Gießereifοrmen und -kernen, ausgehend von einer selbsthärtenden fließfähigen Sandmasse aus temperaturfestem Sand, einem Bindemittel, einem Härtungsaittel für den Binder, einer flüssigkeit und einem oberflächenaktiven Mittel, bei dem der Sandmasse - zur Erhöhung ihrer Dichte nach dem Vergießen - ein oberflächenaktives Mittel zugesetzt wird, des einen Schaum erzeugt, dessen Lebensdauer geringer ist als die Zeit bis zum Beginn der Härtung des Sandes nach Patent ... (deutsche Patentanmeldung P 21 33 585.3 vom 6.7.1971), wobei Sandmischungen mit einem hydratisierbaren mineralischen Bindemittel, und zwar einem Zement mit oder ohne Zusätze oder einer mit Natriumhydroxid oder Calciumoxid versetzten Hochofenschlacke zur Anwendung kommen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein oberflächenaktives Mittel verwendet, das unter den folgenden ausgewählt wird ι
a) ein Alkylbenzolsulfonat der Formelt
(in der Me ein Alkalimetallatom oder eine Gruppe HX ist, wobei X ein Amin sein soll und B1 und B2 jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeuten und beliebige Stellen am Benzolkern einnehmen können) oder eine Mischung von zwei oder mehreren Alkylbenzolaulfonaten der obigen Formel;
309847/0447
2322581
b) ein Alkalioctylsulfat allein oder in Mischung mit einem oder mehreren Alkylbenzolsulfonat(en) gemäß obiger Definition}
c) ein sulfuriertes Derivat eines Monoestera der Formel:
R-OOC-OH-Gh2-COOM
SO3Na
in der M ein Alkalimetallatom und R eine Alkylgruppe mit zumindest 8 Kohlenstoffatomen oder eine E'-CONH-CH2-CH2-gruppe ist, bei der H1 eine Alkylgruppe mit zumindest 8 Kohlenstoffatomen darstellt;
d) ein Alkaliacylsarkosinat der formel:
E'-CON-CH2-COOM
CH,
e) ein quaternäres Ammoniumsalz der Formel:
B1 - N
CH2-C6H5
in der X ein Chlor- oder Bromatom ist}
f) ein N-Carboxymethyl-dimethylalkylammoniumchlorid der Formel:
309847/0447
- N CH3 CH2COOH .CH,
Cl"
g) ein Alkalialkylaminopropionat der Formel:
E1BH-CH2-Ch2-COOM;
wobei in den obigen Formeln E1 eine Alkylgruppe mit zumindest 3 Kohlenstoffatomen und U ein Alkalimetallatom ist} und daß man den Mengenanteil des oberflächenaktiven Mittels bezogen auf das Gesamtgewicht des flüssigen Sandes von 0,01 bis 2 Grew.^ wählt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als uberflächenaktives Mittel ein Alkalidiisopropvlbenzolsulfonat verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktives Mittel ein Alkalidodecylbenzolsulfonat verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktives Mittel eine Mischung von Alkalidiisopropylbenzolsulfonat und Alkalidodecylbenzolsulfonat verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktives Mittel ein Alkalimonooctylsulfosuccinat verwendet wird.
309847/0447
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktives Mittel ein Alkalimonolaurylsulfosuccinat verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktives Mittel ein Alkalimonolauryläthanolamidosulfosuccinat verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktives Mittel ein Alkalilauroylsarkosinat verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktives Mittel Dimethyllaurylbenzylammoniumchlorid verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktives Mittel Carboxymethyldimethyllaurylammoniumchlorid verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktives Mittel Natriumlaurylaminopropionat verwendet wird.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hydratisierbare mineralische Bindemittel ein allein oder in Mischung mit weiteren Zementen verwendeter Zement oder ein Zement ist, dem ein die Rolle eines Härtungsbeschleunigers tibernehmender Zusatz zugemischt ist.
0 9 8 4 7/0447
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das hydratisierbare mineralische Bindemittel ein Zement ist, dem eine Zuckerfabrikmelasse oder ein reiner Zucker zugemischt ist.
14· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das hydratisierbare mineralische Bindemittel eine Hochofenschlacke ist, der Natriumhydroxid oder Calciumoxid zugesetzt ist.
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