DE2551311B2 - Verfahren zur Herstellung von hydrothermal gehärteten Massen, die Verstärkungsmittel enthalten und gegebenenfalls anschließend carbonisiert werden - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von hydrothermal gehärteten Massen, die Verstärkungsmittel enthalten und gegebenenfalls anschließend carbonisiert werdenInfo
- Publication number
- DE2551311B2 DE2551311B2 DE2551311A DE2551311A DE2551311B2 DE 2551311 B2 DE2551311 B2 DE 2551311B2 DE 2551311 A DE2551311 A DE 2551311A DE 2551311 A DE2551311 A DE 2551311A DE 2551311 B2 DE2551311 B2 DE 2551311B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- tsh
- water
- msh
- mixture
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/68—Aluminium compounds containing sulfur
- C01F7/74—Sulfates
- C01F7/76—Double salts, i.e. compounds containing, besides aluminium and sulfate ions, only other cations, e.g. alums
- C01F7/767—Alkaline earth metal aluminium sulfates
-
- 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
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/0048—Fibrous materials
-
- 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
- C04B28/02—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 hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/06—Aluminous cements
- C04B28/065—Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
-
- 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
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/32—Aluminous cements
- C04B7/323—Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gehärteter Massen durch Zugabe von Verstärkungsmitteln
zu Zement.
Aus der DE-OS 19 15 563 ist es bekannt, die Härtung von Faserzementkörpern durch Behandeln mit gasförmigem
Kohlendioxid zu beschleunigen.
Anorganische Massen, wie Gips, Calciumsilikat und Zemente, haben den Nachteil, daß sie eine schlechte
Wasserbeständigkeit haben wie beim Gips, daß sie freies Alkali enthalten wie beim Zement und daß die
Herstellungsstufen kompliziert und kostspielig sind wie bei Calciumsilikat. Aufgabe der Erfindung ist es, ein
Verfahren zum Herstellen hydrothermaler gehärteter Massen zu zeigen, bei dem die vorerwähnten Nachteile
nicht vorliegen, und wobei man gehärtete Massen mit ausgezeichneten Festigkeitseigenschaften und Beständigkeiten
erhält.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Verstärkungsmittel zu Zement gegeben. Der Zement
baut sich bei den erfindungsgemäß hergestellten Massen aus Calciumaluminatmonosulfat-Hydrat
(3 CaO · Al2O3 · CaSO4 · 12 H2O),
nachfolgend MSH genannt, Calciumaluminattrisulfat-Hydrat
(3 CaO · Al2O3 · 3 CaSO4 · 31—32 H2O),
nachfolgend als TSH bezeichnet oder Gemischen davon auf.
Erfindungsgemäß erhält man gehärtete Massen in der im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensweise.
Faserförmige Materialien, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind anorganische Fasern
wie Glasfasern, Asbest, Kohlenstoffasern oder Gesteinswolle; synthetische Fasern wie Nylonfasern,
Polypropylenfasern, Acrylfasern, Polyesterfasern, PoIyvinylformalfasern,
Polyvinylakoholfasern und Naturfasern wie Pulpe, Flachs, Holzmehl, Wolle oder Baumwollinters.
Diese können einzeln oder als Gemisch verwendet werden.
Die Menge des faserförmigen Materials liegt unter 35
Teilen pro 100 Teile der gehärteten Masse. Der Anteil
an faserförmigem Material variiert entsprechend der Art des verwendeten faserförmigen Materials. Beispielsweise
ist es bevorzugt, 3 bis 30 Gew.-Teile Asbest, 3 bis 20 Teile Pulpe oder Holzmehl oder 3 bis 10 Teile
synthetische Fasern wie Nylonfasern zu verwenden. Wenn das faserförmige Material verbrennbar ist, ist es
bevorzugt, daß die Menge an Fasern unter 20 Teilen liegt
Ein organisches Material mit hohem Molekulargewicht erhöht die Festigkeit, insbesondere die Biegefestigkeit,
des gehärteten Produkts und verhindert ein Abschälen und verhindert das Auftreten der Carbonisierung,
d. h. die Zersetzung des gehärteten Produkts wird verhindert. Dementsprechend hat das organische
Material mit hohem Molekulargewicht eine Bindemittelwirkung, d.h. für das gehärtete Produkt eine
oberflächenbedeckende Wirkung. Beispiele für organi-
r> sehe Materialien mit hohem Molekulargewicht sind
natürliche Materialien wie Stärke, Gelatine oder Casein; wasserlösliche Harze wie Polyvinylalkohol, Harnstoffharz,
Melaminharz, wasserlösliche Phenolharze, PoIymethylolacrylamid, Polyacrylsäure, wasserunlösliche
ίο Harze, die bevorzugt als Emulsionen verwendet werden,
wie Polyvinylacetat, Polyacrylat, Epoxyharz, Äthylen-Vinylacetat-Copolymerharz
und Phenolharz. Diese können einzeln oder als Gemisch verwendet werden. Die Polymeren, die einen pH-Wert über 7 besitzen,
J5 werden bevorzugt verwendet, da sie die Umsetzung bei
der Bildung von TSH aus MSH nicht stören.
Das organische Material mit hohem Molekulargewicht wird in einer Menge von 0,5 bis 10Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtmenge an festen Komponenten verwendet. Wenn der Anteil an Polymer über
10Gew.-% liegt, ist das gehärtete Produkt verschlechtert, beispielsweise wird es durch die Erhöhung an
organischem Material brennbar. Verwendet man mehr organisches Material, so werden die Eigenschaften des
■ei gehärteten Produktes nicht weiter verbessert, und die
Zugabe von Material scheint die Bildung von MSH und TSH zu stören.
Wird Calciumsilikat als Verstärkungsmittel verwendet, so erhält man ein gehärtetes Produkt mit einem
leichten Gewicht und hoher Festigkeit. Es ist bevorzugt, Calciumsilikat mit einem so hohen Schüttgewicht wie
möglich zu verwenden.
Das Mischverhältnis von Calciumsilikat zu TSH und/oder MSH beträgt 0,5/9,5 bis 9/1, ausgedrückt
durch das Gewicht. Beim Härten der Mischung werden Massen erhalten, bei denen feine Kristalle aus TSH
und/oder MSH in den Räumen zwischen den Kristallen aus Calciumsilikat vorhanden sind und ein sehr festes,
gehärtetes Produkt ergeben. Das so gehärtete Produkt besitzt außerdem ein niedriges spezifisches Gewicht
und eine hohe Wasserbeständigkeit sowie eine hohe Festigkeit und ist daher besonders gut als Baumaterial
geeignet.
Bringt man die erfindungsgemäß hergestellten Massen in Kontakt mit Kohlendioxidgas, kann sich das
Produkt zersetzen, was als »Carbonisierung« bezeichnet wird. Um die Carbonisierung zu verhindern, ist es
zweckmäßig, die organischen Materialien mit hohem
Molekulargewicht zu verwenden. Auch durch Fettsäuren kann die Carbonisierung verhindert werden.
Bevorzugte Fettsäuren sind solche mit 10 bis 23 Kohlenstoffatomen.
Eine Fettsäure, die weniger als 10 Kohlenstoffatome
enthält, wirkt als Säure, bedingt durch die Löslichkeit in Wasser, und zersetzt möglicherweise TSH und MSH.
Wenn die Kohlenstoffanzahl unter 10 Hegt, kann die
Fettsäure verwendet werden, wenn sie TSH und MSH nicht zersetzt
Beispiele von Fettsäuren sind Stearinsäure, Behensäure,
Caprinsäure, Palmitinsäure und Myristinsäure.
Der Anteil der Fettsäuren beträgt 0,2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Menge an MSH und/oder TSH. Wenn
der Anteil an Fettsäure unter 0,2 Gew.-% liegt, ist die
Wirkung unzureichend, wohingegen, wenn der Anteil über 5 Gew.-% liegt, die Härtung von MSH und TSH
behindert wird.
Wenn eine Verminderung der Festigkeit bei der Verwendung des gehärteten Produkts keine Schwierigkeit
darstellt, kann das gehärtete Produkt mit Kohlendioxid umgesetzt werden, da das spezifische
Gewicht des Produktes durch die Carbonisierung vermindert wird. In solchem Fall kann man nach der
Härtung der TSH das gehärtete Produkt mit Kohlendioxid umsetzen, die Carbonation erfolgt vorzugsweise bei
einer Temperatur von 20 bis 1000C, bevorzugt 40 bb
8O0C, und bei einer relativen Feuchtigkeit von 60 bis
100%. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, ist die Geschwindigkeit der Carbonationsreaktion niedrig, und
wenn die Temperatur zu hoch ist, besitzt das geformte Produkt manchmal Risse.
Die Zusatzstoffe können als Gemisch aus zwei oder mehreren Zusatzstoffen verwendet werden. Verwendet
man die Zusatzstoffe zusammen, so können Additions-Wirkungen bzw. synergistische Wirkungen eintreten.
Diese Zusatzstoffe können zusammen mit anderen Zusatzstoffen wie Füllstoffen, Pigmenten, Schmiermittel
usw. verwendet werden.
Füllstoffe werden verwendet, um eine Zusammenbackwirkung zu erreichen und um insbesondere ein
Abstreifen oder Abschälen der Schicht eines gehärteten Plattenproduktes zu verhindern. Beispiele für Füllstoffe
sind Bentonit oder Kaolin. Die Menge an Füllstoff variiert entsprechend dem Verwendungszweck des
gehärteten Produktes; im allgemeinen iiegt sie unter 35 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an gehärtetem
Produkt
Ein Schmiermittel kann als Formtrennmittel verwendet
werden. Beispiele für Schmiermittel sind Wachs oder Metallstearat von Ca, Zn, Cd und Pb. Schmiermittel
werden in Mengen unter 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an gehärtetem Produkt verwendet.
Beim Vermischen von TSH und/oder MSH mit dem organischen Material mit hohem Molekulargewicht bei
der Herstellungsstufe von MSH und TSH kann das Material mit hohem Molekulargewicht zuerst mit der
CaO-Komponente, der AI2O3-Komponente und der
CaSCvKomponente vermischt werden, und anschließend kann die Herstellung von TSH und MSH erfolgen.
Man kann weiterhin das organische Material mit hohem Molekulargewicht zu MSH oder dem Rohmaterial für
TSH wie 3 CaO · 3 Al2O3 · CaSO4 zugeben, und dann
kann das TSH gebildet werden, wobei man ein gehärtetes Produkt erhält, welches das organische
Material mit hohem Molekulargewicht enthält. Wenn man eine Mischung mit dem Material mit hohem
Molekulargewicht herstellt, um MSH und/oder TSH zu bilden, muß man vorsichtig sein, daß die Bildung von
MSH und TSH in der Mischung nicht behindert wird.
Das organische Material mit hohem Molekulargewicht kann ebenfalls mit TSH oder einer Mischung aus TSH
und MSH, die zuvor gebildet wurde, vermischt werden.
MSH und TSH können folgendermaßen hergestellt
werden:
MSH kann hergestellt werden, indem man eine
Kalkkomponente, eine Aluminiumoxidkomponente und eine Calciumsulfatkomponente in Anwesenheit von
Wasser bei einer Temperatur von 100 bis 2000C umsetzt
Als CaO-Komponente kann man bei dieser Umsetzung Calciumoxid (CaO), Calciumhydroxid [Ca(OH)2]
und ein Gemisch davon verwenden. Als Aluminiumoxidkomponente kann man Aluminiumoxid (Α12θ3), hydratisiertes
Aluminiumoxid (AI2O3 · π H2O, worin π eine
positive Zahl bedeutet), aktiviertes Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid [Al(OH)3] und Gemische davon
verwenden, und als Calciumsulfatkomponente kann man wasserfreien Gips (CaSO4) Hemihydrat-gips
(CaSO4 · V2 H2O), Gipsdihydrat (CaSO4 ■ 2 H2O) und
Gemische davon verwenden. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Aluminiumoxidkomponenten sind akti-
2r> viertes Aluminiumoxid, Aluminiumoxid-hydrat und
Aluminiumhydroxid besonders bevorzugt wegen der Reaktivität d. h.der Produktausbeute.
Es ist jedoch bevorzugt daß die Rohmaterialien in einem Mischverhältnis verwendet werden, das so nahe
jo wie möglich am Molverhältnis der Zusammensetzung
von MSH liegt. Im allgemeinen beträgt das Mischverhältnis dieser Komponenten 2,4 bis 33 Mol, bevorzugt
ungefähr 3 Mol, an Kalkkomponente, 0,8 bis 1,0 Mol, bevorzugt ungefähr 1 Mol, an Aluminiumoxidkompo-
Γ) nente als A12O3, 0,8 bis 1,0MoI, bevorzugt ungefähr 1
Mol, an Calciumsulfatkomponente und mehr als 12 Mol an Wasser. Das Material wird bei 100 bis 200°C,
bevorzugt 160 bis 180° C, unter sog. Naßheißbedingungen
umgesetzt oder bei solchen Bedingungen, daß das Entweichen von Wasser, das für das System erforderlich
ist, vermieden wird. Wenn die Reaktionstemperatur höher als 18O0C ist, nimmt die Bildung an Nebenprodukten
von C3AHf. zu. Liegt die Reaktionstemperatur unter
1600C, verlängert sich die Reaktionszeit Die Reaktionszeit,
die erforderlich ist bis die Umsetzung beendigt ist,' hängt von dem Mischverhältnis der Rohmaterialien, der
Reaktionstemperatur, den Rührbedingungen des Reaktionssystems ab, sie beträgt üblicherweise 1 bis 8
Stunden. Wenn beispielsweise die Reaktions temperatur
M ungefähr 1000C beträgt beträgt die erforderliche
Reaktionszeit ungefähr 8 Stunden, und wenn die Reaktionstemperatur 2000C beträgt wird ein gutes
Ergebnis in ungefähr 1 Stunde erhalten. Wenn bei der Umsetzung die Anwesenheit von Wasser erforderlich
ist und die Umsetzung bei einer Temperatur über 100° C
durchgeführt wird, muß die Umsetzung in einem Autoklaven oder einem Hochdruckreaktionsgefäß für
die Durchführung dieser Umsetzung durchgeführt werden. Die Umsetzung wird bei solchem Druck
durchgeführt, daß das Entweichen von Wasser aus dem Reaktionssystem vermieden wird, d. h. bei einem Druck,
der über dem Sättigungsdampfdruck bei der Reaktionstemperatur liegt.
Der Zustand des Reaktionssystems bei der Umset-
Der Zustand des Reaktionssystems bei der Umset-
b5 zung hängt von der verwendeten Wassermenge ab. Wenn die verwendete Wassermenge niedrig ist,
beispielsweise wenn die Wassermenge ungefähr 0,5 bis l,OGew.-Teile/l Gew.-Teil fester Komponenten be-
trägt, wird die Umsetzung bzw. die Mischung der
Rohmaterialien in »Formzustand« oder pseudofestem Zustand durchgeführt Wenn die Wassermenge groß ist,
d. h. wenn die Wassermenge ungefähr 1,1 bis 5,0 Gew.-Teile/1
Gew.-Teil fester Komponenten beträgt wird die Reaktionsmischung im Aufschlämmungszustand durchgeführt
Für die Herstellung von MSH kann die Umsetzung im Aufschlämmungszustand unter Rühren
durchgeführt werden. Bei der Herstellung von MSH als gehärtetem Produkt oder als Formkörper ist es
bevorzugt, die Umsetzung im »Formzustand« oder pseudofestem Zustand durchzuführen. Für die Umsetzung
der Mischung im Formzustand oder pseudofestem Zustand ist es bevorzugt daß das Mischverhältnis des
Reaktionssystems 3,1 bis 3,3 Mol Kalkkomponente, ungefähr 1,0 Mol (als AI2O3) Aluminiumoxidkomponente
und 0,9 bis 1,0 Mol Calciumsulfatkomponente beträgt. Es ist weiterhin bevorzugt jedes der Rohmaterialien in
Pulverform zu verwenden, und wenn die Größe der Pulver der Rohmaterialien unter 149 μιη liegt, können
zufriedenstellende Ergebnisse erhalten werden. Am meisten bevorzugte Ergebnisse werden erhalten, wenn
man die Rohmaterialkomponenten vermischt und die Mischung in einer Vibrationsmühle vermahlt. Die
Rohmaterialien können in beliebiger Reihenfolge vermischt werden.
Zu dem MSH gibt man die CaSCVKomponente und die Mischung wird in Anwesenheit von Was .er bei einer
Temperatur unter 1200C umgesetzt, um TSH herzustellen.
Wenn die Reaktionstemperatur über 1200C liegt, tritt
eine TSH-Zersetzung auf, was bei dem erfindungsgemäßen Verfahren unerwünscht ist. Im Temperaturbereich
von 100 bis 1200C ist die Bildungsgeschwindigkeit von TSH relativ niedrig, und daher ist eine verlängerte
Reaktionszeit erforderlich, bis die Bildung von TSH beendigt ist, oder man erhält in diesem Fall eine
Mischung aus MSH, TSH und Gips. Der am meisten bevorzugte Temperaturbereich beträgt 50 bis 95° C. und
bei diesem Temperaturbereich ist die Bildungsgeschwindigkeit von TSH am höchsten. Wenn die
Reaktionstemperatur unter 100C liegt, wird die Bildung von TSH verzögert.
Das gehärtete Produkt, daß die Mischung aus MSH und TSH enthält, besitzt eine bessere Festigkeit als ein
gehärtetes Produkt das MSH und TSH einzeln enthält. Ein gehärtetes Produkt, das eine Mischung aus 1 Mol
TSH und 0,01 bis 4 Mol, bevorzugt 0,02 bis 0,7 Mol, MSH enthält, besitzt eine ausgezeichnete Festigkeit.
In einem Reaktionssystem, das einen größeren Anteil an MSH enthält wird die Festigkeit des gehärteten
Produktes niedriger. Wenn andererseits das Reaktionssystem einen niedrigeren Anteil an MSH enthält, wird
die Expansionsfähigkeit des Reaktionssystems bei der Herstellung des gehärteten Produktes höher. In dem
Reaktionssystem, das MSH und TSH in einem geeigneten Mischverhältnis enthält, enthält die gehärtete
Masse Plättchenkristalle der ersteren Verbindung und nadeiförmige Kristalle der letzteren Verbindung,
die miteinander vermischt sind, und man erhält so eine hohe Festigkeit.
TSH kann durch Umsetzung von 3 CaO · 3 AI3O3 · CaSO4, 3 CaO · AI3Os ■ 6 H3O oder
einer Mischung aus der CaO-Komponente und der Al3
Oj-Komponente zusammen mit der CaSO^-Kornponente
in Anwesenheit von Wasser bei Temperaturen unter 1200C, bevorzugt bei 50 bis 95°C, erhalten werden. Es ist
bevorzugt, die Rohmaterialien in einem Mischverhältnis zu verwenden, das so nahe wie möglich an dem
theoretischen Molverhältnis des Produktes liegt
TSH kann weiterhin hergestellt werden, indem man eine Mischung aus Kalkkomponente, AL^SO^-Komponente
und Wasser umsetzt
Das TSH enthaltende gehärtete Produkt wird unter Verwendung von MSH, der Gipskomponente und
Wasser hergestellt und das Härten, d. h. die Reaktionstemperatur, erfolgt auf gleiche Weise wie bei der
Herstellung von TSH. Das heißt MSH, eine Kalkkomponente und Wasser werden in einem vorbestimmten
Verhältnis gemischt und nach der Zugabe der Verstärkungsmitel zu der Mischung wird die entstehende
Mischung ohne oder mit Verformen in Anwesenheit von dem Wasser, das für die Bildung von Kristallisa-•jonswasser
von TSH erforderlich ist, gehärtet
Bei einer anderen Ausführungsform für die Herstellung des gehärteten TSH-Produktes wird eine definierte
Wassermenge zu einem feinen Pulver aus TSH gegeben und nach der Zugabe von Verstärkungsmitteln zu der
Mischung wird die entstehende Mischung bei den zuvor beschriebenen Bedingungen gehärtet und getrocknet,
wobei man das erfindungsgemäße gehärtete Produkt erhält. In diesem Fall wird TSH teilweise gelöst und es
2) wird bei der Trocknungsstufe umkristallisiert bzw.
wiederkristallisiert, wobei man das gehärtete Produkt erhält. Die verwendete Wassermenge kann auf geeignete
Weise entsprechend dem verwendeten Formverfahren ausgewählt werden.
in Gegebenenfalls kann das gehärtete Produkt vor der
Verwendung getrocknet werden. Das Trocknungsverfahren wird im allgemeinen bei 60 bis 1000C
Oberflächentemperatur, bezogen auf das gehärtete Produkt bevorzugt bei einer Temperatur unter 6O0C,
r> durchgeführt. Wenn der Wassergehalt des gehärteten
Produktes hoch ist, kann das Produkt bei 60 bis 100°C getrocknet werden, aber nachdem der Wassergehalt
vermindert ist, kann das Kristallisationswasser verdampfen, und in solchem Fall ist es wünschenswert, die
4(1 Masse bei einer Temperatur unter 6O0C zu trocknen.
Die so erhaltenen gehärteten Materialien besitzen ausgezeichnete Festigkeit und Wasserbeständigkeit
Bei der Herstellung von TSH, insbesondere bei der Herstellung eines gehärteten Produktes aus MSH,
4> können Reaktionsreguliermittel verwendet werden.
Unter den Reaktionsreguliermitteln sind Beispiele von Verzögerungsmitteln, die bei der vorliegenden
Erfindung verwendet werden können, um die Produktionsgeschwindigkeit von THS zu verzögern bzw.
■><> verlangsamen, Natriumgluconat, Gluconsäure, Natriumcitrat,
Citronensäure, Natriumhexameta-phosphat, Stärke, Carboxymethylcellulose, Gelatine, Calciumoxid und
Calciumhydroxid. Diese können einzein oder als Gemisch verwendet werden. Sie sind Materialien mit
)3 COOH-Gruppen und OH-Gruppen zusammen oder sie
sind hochmolekulare Schutzkolloide. Sie werden auf geeignete Weise zu dem Reaktionssystem zugegeben
und für die zugegebene Menge besteht keine besondere Begrenzung, aber die Menge beträgt bevorzugt 0,03 bis
W) 0,5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an MSH
und CaSOi-Komponente. Wenn die Menge unter 0,03 Gew.-% liegt, wird die Zugabewirkung nicht
erreicht, wohingegen, wenn die Menge über 0,5 Gew.-% liegt, sich die Wirkung nicht steigert. Wenn man
iv-> Calciumoxid für diesen Zweck verwendet, beträgt die
Menge 0,05 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 3 Gew.-%.
Bei df:r Herstellung des gehärteten Produkts aus TSH aus einer Mischung von z. B. MSH, einer Gipskompo-
nente und Wasser ist das Topfleben der Mischung üblicherweise kurz, und die Mischung fang! an, nach
ungefähr 5 bis 10 Minuten zu härten. Dies ist bei der Durchführung eines Verformungsverfahrens unpraktisch.
Gibt man das zuvor beschriebene Reaktionsverzögerungsmittel zu der Mischung, so kann das
Topfleben der Mischung auf geeignete Weise verlängert werden. Insbesondere wenn eine Scherkraft bzw. eine
Scherbeanspruchung an die Mischung durch Kneten, Verformen usw. angewendet wird, kann eine mechanisch-chemische
Umsetzung auftreten, und in solchem Fall ist die Zugabe eines Reaktionsverzögerungsmittels
sehr wirksam, um das Auftreten einer mechanisch-chemischen Reaktion zu verhindern.
Als Reaktionsbeschleuniger können, um die Bildungsgeschwindigkeit von TSH zu erhöhen, aromatische
Carbonsäuren verwendet werden.
Insbesondere sind aromatische Carbonsäuren, die in Wasser unlöslich oder kaum löslich sind (eine Löslichkeit
unter 0,5 g/100 g Wasser bei 200C), wie Isophthalsäure,
Terephthalsäure, o-Phthalsäure, Benzoesäure und Phthalsäureanhydrid bevorzugt, obgleich die bei der
vorliegenden Erfindung verwendeten Reaktionsbeschleuniger nicht darauf beschränkt sind. Sie können
einzeln oder als Gemisch verwendet werden.
Aromatische Carbonsäuren oder deren Anhydride können zu dem Reaktionssystem aus MSH, Gipskomponente
und Wasser zugegeben werden.
In diesem Fall ist es bevorzugt, daß die Menge an
aromatischer Carbonsäure oder dem Anhydrid 0,2 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von MSH
und der Gipskomponente, beträgt, obgleich dieser Wert die vorliegende Erfindung nicht begrenzen soll. Wenn
die aromatische Carbonsäure über 5,0 Gew.-% beträgt,
wird die Umsetzung im allgemeinen nicht beschleunigt, und wenn die Menge zu hoch ist, nimmt die Wirkung
manchmal ab. Wenn andererseits die Menge unter 0,2 Gew.-% liegt, wird kein bemerkenswerter Beschleunigungseffekt
erzielt.
In den Beispielen sind alle Teile und Prozentgehalte
durch das Gewicht ausgedrückt. Die Biegefestigkeit ist die Zerstörungsbelastung pro Einheitsquerschnitt, wenn
eine Probe mit 25 mm Breite und beliebiger Dicke in ein Gespinst von 50 mm verformt wird.
Die Wassertemperatur, die beim Messen der Naßbiegefestigkeit, der Wasserabsorption und des Gewichtsverlustes
verwendet wird, beträgt 25°C, sofern keine besonderen Temperaturen angegeben sind.
Eine Mischung aus 150 g Calciumoxid, 90 g aktiviertem Aluminiumoxid und 130 g Hemihydrat-Gips wird
κι vermählen und 30 Minuten in einer Vibrationsmühle
vermischt. 500 g Wasser und 40 g Asbest werden zu der Mischung gegeben und die entstehende Mischung wird
in einer Hochgeschwindigkeitsmischvorrichtung so vermählen, daß sich der Asbest öffnet. Die so erhaltene
i) Aufschlämmung wird in eine Form, 100 min χ 200 mm χ 10 mm, gegossen und 20 Minuten
stehengelassen, so daß die Masse koagulieren kann. Das Koagulationsprodukt wird bei 160°C 3 Stunden in
einem Autoklaven bei einem Druck von 8 bar Überdruck gehalten. Man erhält ein gehärtetes Produkt.
Das Produkt wird getrocknet und seine Eigenschaften werden bestimmt. Man erhält folgende Ergebnisse:
spezifische Massengewicht 0,9, die Biegefestigkeit beträgt 48 kg/cm2 und der Gewichtsverlust beim
r> Eintauchen in fließendes Wasser bei 25°C während 24 Stunden beträgt 0,73%.
Eine Mischung aus 185 g Calciumoxid, 156 g Aluminiso umhydroxid, 172 g Gips-dihydrat, 75 g Asbest und
5000 g Wasser wird unter Rühren in einer Jetmischvorrichtung vermischt, bis sich der Asbest öffnet und man
weißes Wasser erhält. Das weiße Wasser wird mit einer Papiermaschine mit einer Filterfläche von
υ 300 mm χ 300 mm behandelt, um eine 2 mm dicke Matte bzw. Decke herzustellen. Fünf Blätter der so hergestellten
Matte werden aufeinandergelegt und unter Druck bei 0,10 bar, 30 bar, 50 bar oder 80 bar unter
Plattenbildung kompressionsverformt. Jede Platte wird
2 Stunden bei 1800C in einem Autoklaven unter Feuchtheißbedingungen gehärtet, um eine gehärtete
Platte herzustellen. Die Eigenschaften des Produktes sind in Tabelle I angegeben.
Tabelle I | 0 | 10 | 30 | 50 | 80 |
Formdruck (kg/cnv) | 0.82 | 1.03 | 1.23 | 1.41 | 1.70 |
Spcz. Massengewicht | 42 | 50 | 76 | 105 | 193 |
Biegefestigkeit (kg/cnv) | 0.87 | 0.60 | 0.3S | 0.24 | 0.21 |
Gewichtsverlust beim | |||||
Eintauchen in fließen | |||||
des Wasser während 24 h | |||||
bei 25 C | |||||
Zu 51 Wasser gibt man 60 g Kanadischen Chrysotilas- wird mit einer hyraulischen Preßvorrichtung bei einem
best 6D und vermischt während 2 Minuten mit einer Druck von 20 bar gepreßt, um das Wasser abzuquet-Jelmischvorrichtung
mit hoher Geschwindigkeit, so daß «) sehen, und dann 10 Tage bei 200C stehengelassen. Die
sich der Asbest öffnet. Zu dem Asbest gibt man 156 g gepreßte Matte wird 2 Stunden bei ungefähr 500C
(2 MoI) Aluminiumhydroxid und 516 g (3 Mol) Gips-dihydrat und vermischt 6 Minuten bei hoher Geschwindigkeit.
Zu der Mischung gibt man dann 20 g Glas vermischt während 20 Sekunden. Die Mischung wird anf
einer diskontinuierlichen Papierherstellungsvorrichtung mit dner Filterfiäche von 300 mm χ 300 mm verarbeitet,
um eine feuchte Matte herzustellen. Die feuchte Matte
stehengelassen, wobei man anorganisches gehärtetes Produkt aus TSH erhält Die Eigenschaften dieses
Produktes sind m Tabelle II angegeben. Das Produkt besitzt eine hohe Wasserbeständigkeit und hohe
Festigkeit. Der pH-Wert der Aufschlämmung beträgt
8.4.
spez. Massengewicht
Biegefestigkeit
Naßbiegefestigkeit (Wassergehalt
42 Gew.-%)
Gewichtsverlust beim Eintauchen
in fließendes Wasser während
24 Stunden bei 25°C
1,02
105 kg/cm2
73 kg/cm2
K)
Beispiel 4
Erste Stufe
Erste Stufe
Eine Mischung aus 168 g Calciumoxid, 156 g Aluminiumhydroxid und 176 g Calciumsulfat (Gips-dihydrat) r>
wird vermählen und 30 Minuten mit einer Vibrationsmühle vermischt. Dann werden 700 g Wasser zugegeben,
um eine Aufschlämmung herzustellen. Die Aufschlämmung wird 4 Stunden bei 1800C unter Rühren in
einem Autoklaven umgesetzt, wobei man eine Aufschlämmung aus MSH in einer Ausbeute von 95%
erhält.
Zweite Stufe
Zu der gesamten Aufschlämmungsmenge an MSH, 2> die man bei der ersten Stufe erhält, werden 198 g
Calciumsulfat (Gipsdihydrat), 69,4 g Asbest und 2000 g Wasser zugegeben, und man mischt 3 Minuten in einer
Hochgeschwindigkeitsmischvorrichtung, um den Asbest zu öffnen. Man erhält eine Aufschlämmung. Die )()
Aufschlämmung wird zu einer 8 mm dicken Matte auf einer Papierherstellungsvorrichtung mit einer Filterfläche
von 300 mm χ 300 mm verarbeitet. Die Matte wird während 5 Stunden bei 20° C gehärtet und dann 5
Stunden bei 50= C getrocknet, wobei man eine gehärtete y,
Platte erhält Die Platte ist eine Mischung aus MSH, TSH und Asbest in einem Gewichtsverhältnis von
300 :600 :69,4.
Die nach dem obigen Verfahren hergestellte Platte besitzt ein spezifisches Massengewicht von 1,05 und
eine Biegefestigkeit von 120 kg/cm2. Ein auf gleiche
Weise wie oben beschrieben hergestelltes Produkt, mit der Ausnahme, daß nur MSH und Asbest in der gleichen
Menge wie oben verwendet werden, besitzt ein spezifisches Massengewicht von 1,05 und eine Biegefe- v,
stigkeit von 55 kg/cm2. Ein gehärtetes Produkt, das auf
ähnliche Weise unter Verwendung einer TSH-Asbest-Mischung hergestellt wird, besitzt eine Biegefestigkeit
von 63 kg/cm2. Die Verwendung von MSH und TSH ergibt ein gehärtetes Produkt mit höherer Festigkeit ->n
Die MSH-Aufschlämmung, hergestellt gemäß der ersten Stufe von Beispiel 4, wird bei 50° C getrocknet
und zu einem Pulver, kleiner als 149 μ, vermählen. 400 g
des Pulvers werden mit 100 g Calciumsulfat (Gips-dihydrat) in einer Universalmischvorrichtung vermischt, und
eine Dispersion, die man herstellt, indem man 42 g Asbest und 253 g Glasfasern, wie sie in Beispiel 3
verwendet wurden, in 500 g Wasser dispergiert und den &o
Asbest öffnet, wird zu der Mischung unter Aufschlämmung zugegeben. Die Aufschlämmung wird in einer
Form von 300 mm χ 300 mm χ 8 mm koaguliert und das geformte Material wird 3 Stunden bei 50°C unter
feuchten Wärmebedingungen gehärtet und dann ge trocknet; man erhält eine Platte. Diese besteht aus einer
Mischung von MSH, TSH, Asbest und Glasfasern mit
einem Gewichtsverhältnis von 15 :760:42 :25,5. Die
Platte besitzt ein spezifisches Gewicht von 0,95 und eine Biegefestigkeit von 140 kg/cm2. Ein gehärtetes Produkt,
das auf ähnliche Weise unter Verwendung von MSH, Glasfasern und Asbest mit einem gleichen Mischverhältnis
hergestellt wurde, besitzt eine Biegefestigkeit von 73 kg/cm2, und ein gehärtetes Produkt, das auf
ähnliche Weise unter Verwendung einer Mischung aus TSH, Glasfasern und Asbest hergestellt wurde, besitzt
eine Biegefestigkeit von 90 kg/cm2.
400 g MSH-Pulver, hergestellt wie in Beispiel 4, und
100 g Calciumsulfat (Gipsdihydrat) werden in einer Universalmischvorrichtung gut vermischt. Eine Dispersion,
hergestellt durch Dispergieren von 42 g Asbest und 68 g Pulpe in 2000 g Wasser und öffnen des Asbests und
der Puipe, wird zu der obigen Mischung zugegeben; man erhält weißes Wasser. Das weiße Wasser wird zu einer
6 mm dicken Matte verarbeitet, 2 Stunden bei 90° C unter feuchten Wärmebedingungen gehärtet und dann 5
Stunden bei 50° C getrocknet; man erhält eine gehärtete Platte. Die Produktplatte ist eine Mischung aus MSH,
TSH, Asbest und Pulpe mit einem Gewichtsverhältnis von ungefähr 15 : 760 :42 : 68. Die Produktplatte besitzt
eine Biegefestigkeit von 180 kg/cm2 und ein spezifisches
Gewicht von 1,20. Ein gehärtetes Produkt, das auf gleiche Weise wie oben unter Verwendung einer
Mischung aus Asbest, MSH und Pulpe hergestellt wird, besitzt eine Biegefestigkeit von 62 kg/cm2, und ein
gehärtetes Produkt, hergestellt unter Verwendung einer Mischung aus TSH, Asbest und Pulpe, besitzt eine
Biegefestigkeit von 65 kg/cm2.
Eine Mischung aus 16,8 g Calciumoxid, 15,6 g Aluminiumhydroxid, 17,2 g Gips-dihydrat und 100 g
Wasser wird durch 3 Stunden bei 180°C in einem Autoklaven umgesetzt, um MSH herzustellen.
Dann werden 2 Mol Gips-dihydrat zu 1 Mol der auf gleiche Weise wie oben hergestellten MSH-Aufschläm
mung zugegeben, und nach Zugabe von Wasser setzt man 3 Stunden bei 50° C um. Das Entweichen von
Wasser wird verhindert; man erhält eine TSH-Aufschlämmung.
Eine Aufschlämmung (Feststoffgehalt 937 g) wird durch Mischen von 0,8 Mol der MSH-Aufschlämmung
und 22 Mol der TSH-Aufschlämmung, hergestellt wie oben beschrieben, hergestellt Sie wird mit 69,4 g Asbest
vermischt, und dann werden 2000 g Wasser zugegeben. Die entstehende Mischung wird 3 Minuten in einer
Hochgeschwindigkeitsmischvorrichtung gemischt, um den Asbest zu öffnen, und dann wird die Mischung zu
einer Masse verarbeitet. Die Matte wird getrocknet und die Biegefestigkeit wird bestimmt Die Biegefestigkeit
beträgt 84 kg/cm2 und das spezifische Gewicht beträgt 1,05.
Eine Aufschlämmung mit einem Feststoffgehalt von 627 g wird hergestellt, indem man 1 MoI TSH-Aufschlämmung und 0,01 Mol MSH-Aufschlämmung, hergestellt wie in Beispiel 7, vermischt Dazu gibt man 42 g
Asbest, 25,5 g Glasfasern, wie sie in Beispiel 3
verwendet wurden, und 500 g Wasser. Die entstehende Mischung wird mit einer Universalmischvorrichtung
vermischt, um den Asbest zu öffnen, in eine Form
gegossen und mit einer Presse verformt, um eine 8 mm dicke Platte herzustellen. Die Platte wird 5 Stunden bei
50°C getrocknet, man erhält ein gehärtetes Produkt. Die Biegefestigkeit und das spezifische Gewicht des
Produktes betrugen 98 kg/cm2 bzw. 0,95.
Eine Masse wird hergestellt, indem man 230 g (etwa 3,1 Mol) Calciumhydroxid, 175 g (etwa 2,2 Mol) Aluminiumhydroxid
und 500 g (etwa 278 Mol) Wasser 50 Minuten mit einer Universalmischvorrichtung vermischt, und
dann wird die Masse 40 Minuten bei ungefähr 200°C in einem Autoklaven bei feuchten Wärmebedingungen
gehärtet. Man erhält ein Zwischenprodukt. Das Zwischenprodukt wird mit 520 g (etwa 3 Mol) Gips-dihydrat
vermischt, und die Mischung wird weiter mit 30 g etwa 3 Gew.-%) Glasfasern mit einer Länge von 0,9 cm,
40 g Asbest und 20 g Polyvinylacetalfasern mit einer Länge von 1,75 cm 20 Minuten in einer Universalmischvorrichtung
vermischt; man erhält weißes Wasser. Das weiße Wasser wird zu einer 8 mm dicken Matte in einer
Papierherstellungsvorrichtung mit einer Filterfläche von 300 mm χ 300 mm verarbeitet. Die Matte wird
60 Stunden in eine Kammer gegeben, die bei 90 ±3° C und einer Feuchtigkeit von 100% gehalten, um bei
feuchten Wärmebedingungen zu härten und um eine gehärtete Platte aus einem anorganischen gehärteten
Produkt herzustellen. Die Eigenschaften des gehärteten Produktes sind in Tabelle III angegeben.
1,0 «>
103 kg/cm2
0,58 Gew.-O/i
+ 0,3%
32 Gew.-%
32 Gew.-%
62 kg/cm2
TaLeIIeIII
spez. Massengewicht
Biegefestigkeit
Biegefestigkeit
Gewichtsverlust beim Eintauchen in
fließendes Wasser während 24 Std.
Expansionskoeffizient beim
Eintauchen in fließendes Wasser
während 24 Std.
fließendes Wasser während 24 Std.
Expansionskoeffizient beim
Eintauchen in fließendes Wasser
während 24 Std.
Wasserabsorption beim Eintauchen in
fließendes Wasser während 24 Std.
Naßfestigkeit beim Eintauchen in
fließendes Wasser während 24 Std.
bei25°C
fließendes Wasser während 24 Std.
Naßfestigkeit beim Eintauchen in
fließendes Wasser während 24 Std.
bei25°C
Eine Aufschlämmung wird hergestellt, indem man 168 g Calciumoxid, 156 g Aluminiumhydroxid, 175 g
Gips-Dihydrat und 750 ml Wasser vermischt und in einem Autoklaven 90 Minuten bei 1800C umsetzt, um
eine MSH-Aufschlämmung herzustellen.
Dann wird die MSH-Aufschlämmung mit 86 g Gips-Dihydrat und 4,71 Wasser vermischt und die
Mischung wird 5 Stunden bei 900C umgesetzt, um eine TSH-Aufschlämm>ing herzustellen.
Eine weitere Aufschlämmung wird hergestellt indem man 169 g Calciumoxid, 181 g SiO2 und 3,5 I Wasser 8
Stunden bei 2000C in einem Autoklaven umsetzt; man erhält eine Xonotlit (Calchimsiükat)-Aufschlämmung.
Unter Verwendung jedes der wie oben beschrieben hergestellten Rohmaterialien wird weißes Wasser der
folgenden Zusammensetzung hergestellt.
Xonotlit-Aufschlämmung | 30g 1 | berechnet |
TSH-Aufschlämmung | 65g | als |
MSH-Aufschlämmung | 5g J | Feststoff |
Asbest | 7g | |
Glasfasern | ||
(wie in Beisp. 13 verwendet) | 3g | |
Wasser | 100 ml |
Das weiße Wasser w rd zu einer 20 mm dicken Matte mit einer Papierherstellungsvorrichtung verarbeitet und
die Matte wird bei einem Druck von 10 bar gepreßt und 5 Stunden bei 500C getrocknet; man erhält eine
gehärtete Platte. Das Produkt enthält MSH (M), TSH (T) und Xonotlit (X). Das spezifische Massengewicht
und die Biegefestigkeit des Produktes betragen 0,55 bzw. 65 kg/cm2. Das Produkt besitzt eine bessere
Wasserbeständigkeit als eine Stuck- bzw. Gipsmarmorplatte.
Eine einheitliche Mischung aus 1683 g Calciumoxid, 306,0 g «-Aluminiumoxid und 172,1g Gips-dihydrat
wird 7 Stunden bei 13500C gebrannt; man erhält ein gebranntes Produkt, das hauptsächlich
3 CaO ■ 3 Al2O3 · CaSO4 enthält. Das gebrannte Produkt
wird zu einem Pulver, feiner als 149 μ vermählen, das Pulver wird in 3 1 Wasser dispergiert und dann gibt
man zu der Dispersion 1122g Calciumoxid, 460 g
Gips-dihydrat und 5 I Wasser. Die Mischung· wkd 24
Stunden bei 90° C umgesetzt. Man erhält eine TSH-Aufschlämmung.
Unter Verwendung der wie oben beschrieben hergestellten TSH-Aufschlämmung und der MSH-Aufschlämmung
und der Xonotlit-Aufschlämmung, die auf gleiche Weise wie in Beispiel 15 hergestellt wurde, wird
weißes Wasser der folgenden Zusammensetzung hergestellt. Aus dem w eißen Wasser wird eine gehärtete
Platte wie in Beispiel 10 beschrieben hergestellt.
Xonotlit-Aufschlämmung
TSH-Aufschlämmung
MSH-Aufschlämmung
r, Asbest
TSH-Aufschlämmung
MSH-Aufschlämmung
r, Asbest
Glasfasern
(wie in Bsp. i 3 verwendet)
Wasser
60 g 1 als
30 g I Fest-
10 g I stoff
7g
7g
3g
100 ml
100 ml
Das spezifische Gewicht und die Biegefestigkeit der Platte betrugen 0,32 bzw. 30 kg/cm2.
Eine gemischte Aufschlämmung wird hergestellt, indem man eine TSH-Aufschlämmung, eine MSH-Aufschlämmung
und eine Xonotlit-Aufschlämmung, hergestellt auf gleiche Weise wie in Beispiel 15 beschrieben, in
dem im folgenden angegebenen Mischverhältnis vermischt. Eine 20 mm dicke Matte wird aus der
Aufschlämmungsmischung mit einer Papierherstellungsvorrichtung hergestellt, getrocknet und gehärtet:
Xonotlit-Aufschlämmung
TSH-Aufschlämmung
MSH-Aufschlämmung
20g 1 als
60 g \ Fest-20 g j stoff
60 g \ Fest-20 g j stoff
Das spezifische Gewicht und die Biegefestigkeit der gehärteten Platte betrugen 0,43 bzw. 118 kg/cm2.
Unter Verwendung der Xonotlit-Aufschlämmung und der TSH-Aufschlämmung, hergestellt auf gleiche Weise
wie in Beispiel 15, wird eine gemischte Aufschlämmung mit einem Xonotlit-Feststoffgehalt von 20 g und einem
TSH-Feststoff gehalt von 80 g hergestellt EMe gemischte Aufschlämmung wird zu einer 20 mm dicken Platte
geformt und getrocknet, wobei man eine {^härtete Platte erhält Das spezifische Massengewicht der Platte
beträgt 0,44 und die Biegefestigkeit beträgt 15 kg/cm2.
Ans Beispiel 17 und Vergleichsbeispiel 2 ist
erkennbar, daß die Platte, die unter Verwendung einer Mischung aus TSH und MSH hergestellt wurde, besser
ist als eine Platte, die unter Verwendung von TSH hergestellt wird, und zwar im Hinblick auf ihre
Biegefestigkeit
Eine Mischung aus 222 g Ca(OH)2, feiner als 149 μ,
224 g Ton, (Zusammensetzung: SiO2-99,43%, Fe2O1-0,04%;
Al2Oj-0,44%; Glühverlust 0,23%; durchschn.
Teilchendurchmesser 5~ 10 μ), feiner als 44 μ, und 5,0 I Wasser wird 8 Stunden bei 20O0C in einem Autoklaven
umgesetzt, um eine aktivierte Tobermorit-Aufschlämmung mit einem hohen spezifischen Massengewicht
herzustellen.
Eine Mischung aus 168 g Calciumoxid, 156 g Aluminiumhydroxid
und 175 g Gips-dihydrat und 750 g Wasser wird 90 Minuten bei 1800C in einem Autoklaven unter
feuchten Wärmebedingungen umgesetzt; man erhält MSH. Nach der Zugabe von 172 g Gipsdihydrat und 9,8 I
Wasser wird die Mischung 5 Stunden bei 90°C unter feuchten Wärmebedingungen umgesetzt, um eine
TSH-Aufschlämmung herzustellen.
Zu einer Mischung aus 280 g (als Feststoffkomponente) TSH-Aufschlämmung und 120 g (als Feststoffkomponente)
Tobermorit-Aufschlämmung gibt man 20 g Asbest und 12 g Glasfasern, wie sie in Beispiel 13
verwendet wurden, und dann dispergiert man in 7 I Wasser in einer Universalmischvorrichtung. Eine 20 mm
dicke Matte wird aus der Dispersion auf einer Papierherstellungsvorrichtung hergestellt und in drei
Platten geteilt. Diese Platten werden je bei einem Druck von 10 kg/cm2, 70 kg/cm2 oder 150 kg/cm2 gepreßt und
getrocknet, um gehärtete Platten herzustellen. Die Produkteigenschaften sind in Tabelle IV angegeben.
Preßdruck
(kg/cm2)
(kg/cm2)
Spcz. Masscngcwichl
Biegefestigkeit (kg/cm2)
Naßbiegefestigkcit
(kg/cnr)
(kg/cnr)
Wasserabsorpl.
(Gew.-"/,)*)
(Gew.-"/,)*)
150
70
10
70
10
1,05 0,79 0,39
110 90
65,0
58,2
12,4
58,2
12,4
86
129
210
129
210
') Die Werte werden bestimmt, wenn die Probe 24 Stunden in llicLlcndes Wasser eingetaucht ist.
Eine Mischung aus 180 g Calciumoxid (besonders reine Reagensqualität), 110 g aktiviertes Aluminiumoxid
(besonders reine Reagensqualität), 170 g Gips-Dihydrat (besonders reine Reagensqualität) und 2500 g Wasser
wird !80 Minuten bei 1700C in einem 5 I Hochdruckreaktionsgefäß
umgesetzt, um MSH herzustellen. In dem Produkt sind 032% freier Gips enthalten.
Dann werden 337 g Gips-dihydral zu MSH. hergestellt wie oben beschrieben, zugefügt und die Mischung
wird weiter einheitlich mit 30 g Stärke (Tapioka), 12 g Asbest, 6 g Glasfasern, wie sie in Beispiel 13 verwendet
wurden, und 2000 g Wasser vermischt. Aus der entstehenden Mischung wird eine 10 mm dicke Matte
auf einer Papierherstellungsvorrichtung hergestellt. Die Matte wird 4 Stunden in einer Kammer gehärtet, die bei
einer Temperatur von 60°C und einer Feuchtigkeit von 100% rel. Feucht, gehalten wird und 5 Stunden bei 45° C
getrocknet; man erhält ein gehärtetes Produkt, das TSH und Stärke und wenig freien Gips (1,1%, bezogen auf
das gehärtete Produkt) enthält. Durch Röntgenbeugungsanalyse des Produktes wird die Bildung von TSH
bestätigt
MSH, hergestellt auf gleiche Weise wie in Beispiel 22
beschrieben, wird einheitlich mit 250 g Gips-dihydrat,
15g Polyvinylalkohol (zahlenmittleres Molekulargewicht 1700, gelöst in 150 g Wasser), 4000 g Wasser, 15 g
Asbest und 6 g Polypropylenfasern mit einer Länge von 12 mm and einem Durchmesser von 20 μ vermischt Aus
der Mischung wird eine Platte hergestellt Die so hergestellte Platte wird 6 Stunden bei 400C und 100%
relativer Feuchtigkeit gehärtet Die Platte wird dann 5 Stunden bei 45° C getrocknet um ein gehärtetes
Produkt aus MSH, TSH und Polyvinylalkohol herzustel-
len. Der Gehalt an freiem Gips beträgt 0,3%. bezogen
auf das Gewicht des gehärteten Produktes.
B e i s ρ i e I 16
Eine Mischung aus 633 g MSH, hergestellt auf gleiche Weise wie in Beispiel 22 beschrieben, und 80 g
Gips-dihydrat wird weiter mit 13 g (als Feststoffkomponente) einer Acrylharzemulsion, 430 g Wasser und 25 g
Pulpe vermischt, und aus der Mischung wird eine 10 mm
dicke Platte geformt. Die Platte wird dann 3 Stunden bei 600C und 100% relativer Feuchtigkeit gehärtet und 7
Stunden bei 45°C getrocknet, man erhält ein gehärtetes Produkt. Das Röntgenbeugungsspektrum des Produktes
ist in Fig. 12 dargestellt. Der Gehalt an freiem Gips
beträgt 0.8%, bezogen auf das Gewicht des gehärteten Produktes.
Vergleichsversuch 1
Auf gleiche Weise wie in Beispiel 22 beschneben wird ein gehärtetes Produkt aus TSH ohne Zugabe von
Stärke hergestellt. Der Gehalt an freiem Gips in dem gehärteten Produkt beträgt 0,24%.
Vergleichsversuch 2
Aus einer einheitlichen Mischung von 500 g TSH, 6 g Asbest 3 g Glasfasern und 1000 g Wasser wird eine
10 mm dicke Matte auf einer Papierherstellungsvorrichtung
hergestellt Die Matte wird 4 Stunden in einer Kammer gehärtet die bei einer Temperatur von 600C
und einer relativen Feuchtigkeit von 100% gehalten wird, und 5 Stunden bei 45° C getrocknet wobei man ein
gehärtetes Produkt erhält
Vergleichsversuch 3
Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 5 beschrieben, gibt jedoch 15 g Stärke zu, um ein
gehärtetes Produkt zu bilden.
Die Ergebnisse der Beispiele 14 bis 16 sowie der Vergleichsversuche 1 bi? 3 sind in Tabelle V angegeben.
Biegefestigkeit Einschnürung (kg/cm2) |
keine keine keine |
|
Beispiel 14 15 16 |
109 120 82 |
wird beobachtet wird beobachtet keine |
Vergleichs versuch 1 2 3 |
61 32 53 |
Beispiel 17 |
Nach dem Vermischen von 170 Teilen Calciumoxid, 102 Teilen aktiviertem Aluminiumoxid und 172 Teilen
Gips-Dihydrat während 30 Minuten in einer Vibrationsmühle werden 350 Teile Wasser zu der Mischung
zugegeben, um eine einheitliche Aufschlämmung herzustellen. Die Aufschlämmung wird in einem Autoklaven
100 Minuten bei 18O0C unter feuchten Wärmebedingungen
umgesetzt, wobei man MSH erhält.
Dann wird eine Aufschlämmung hergestellt, indem man 169 Gew.-Teile Calciumoxid, 181 Teile Siliciumdioxid,
das auch als Toyane silica bezeichnet wird, und 3500 Teile Wasser vermischt und in einem Autoklaven 8
Stunder, bei 200° C unter feuchten Wärmebedingungen umsetzt; man erhält eine Aufschlämmung aus Calciumsilikat(Xonotlit).
Die MSH-Aufschiämmung (Feststoffkomponente 210 Teile) und die Calciumsilikataufschlämmung (Feststoffkomponente
90 Teile) werden mit 3 Teilen CocosnuBöl (im Handel erhältliches Reagens) und 280 Teilen Wasser
einheitlich in einer Mischvorrichtung vermischt. Aus der so hergestellten Aufschlämmung wird eine Platte,
25 mm χ 100 mm χ 10 mm, geformt. Die Platte wird
dann 8 Stunden bei 50° C bei feuchten Wärmebedingungen gehärtet und 10 Stunden bei 500C getrocknet. Um
die Carbonationsgeschwindigkeit der Masse der festen Platte (gehärtetes Produkt) festzustellen, wird bei 40°C
und 1000/oiger Feuchtigkeit unter Verwendung von 1000/oigem Kohlendioxidgas in einer Menge von
300 ml/min beschleunigt carbonisiert.
Vergleichsversuch 4
Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Beispiel Ii
beschrieben mit der Ausnahme, daß kein Cocosnußö
zugegeben wird. Es wird eine gehärtete, feste Mass« hergestellt Das Produkt wird dann wie in Beispiel 17
beschrieben carbonisiert
In 500 Gew.-Teilen Wasser werden 64,8 Gew.-TeiU
Aluminiumsulfatkristalle [Al2(SO^-UH2O] geiös
und dann werden zu der Lösung 44,5 Teile Calciumhy droxid und 600 Teile Wasser zugegeben. Die Mischung
wird 60 Minuten bei 25°C umgesetzt; man erhält ein« TSH-Aufschlämmung.
Zu der Mischung aus TSH-Aufschlämmung (Fest Stoffkomponente 300 Teile) und der Calciumsilikat-Auf
schlämmung (Feststoffkomponente 130 Teile), herge stellt wie zuvor beschrieben, gib» man 6 Gew.-Teils
Aluminiumstearat und verwendet die entstehende Mischung, um eine Platte aus gehärtetem, festem
Produkt auf gleiche Weise wie in Beispiel 17 herzustellen.
Vergleichsversuch 5
Man arbeitet wie in Beispiel 18 beschrieben, mit der Ausnahme, daß kein Aluminiumstearat verwendet wird
Es wird eine Platte aus gehärtetem, festem Produki hergestellt. Das Produkt wird zwangsweise carbonisiert.
Die MSH-Aufschlämmung, die TSH-Aufschlämmung die Calciumsilikat-Aufschlämmung, hergestellt wie ir
den Beispielen 17 und 18, werden in einem Mischver·
J> hältnis von 1 :1 :1, ausgedrückt durch das Gewicht de!
Feststoffs, vermischt, und die gemischte Aufschlämmung (Feststoffkomponente 300 Teile) wird mii
3 Gew.-Teilen Palmitinsäure vermischt. Unter Verwendung dieser Aufschlämmung wird eine Platte aus dei
■in festen Masse auf gleiche Weise wie in Beispiel 13
beschrieben hergestellt. Die Platte wird ebenfalls wie ir Beispiel 17 beschrieben carbonisiert.
Vergleichsversuch 6
3 Man arbeitet auf gleiche Weise wie in Beispiel 32
beschrieben, mit der Ausnahme, daß keine Palmitinsäu re verwendet wurde. Eine feste Masse wird hergestell
und dann carbonisiert.
Die Eigenschaften der gemäß den obigen Beispieler
w und Vergleichsbeispielen hergestellten Platten sind ir
Tabelle VI angegeben.
Carbonationszeil Wasscrabsorption Biegefestigkeit (kg/cnr)
(Std.) (%)
zu Beginn nach der Car
bonisierung
Beispiel 17 | 5 | 0,8 | 24,5 | 21,5 |
Vgl. Vers. 4 | 1 | 4,2 | 20.0 | 12,0 |
Beispiel Γ8 | 3 | υ | 21,5 | 18.5 |
Vgl. Vers. 5 | 1 | 4,4 | 16.7 | 10.0 |
Beispie! 19 | 3 | 1,0 | 19,1 | 16.1 |
Vgl. Vers. 6 | I | 4,1 | 15,9 | 9,5 |
130 132/4
In der obigen Tabelle ist die Carbonationszeit die
Zeit, bis die Peaks von TSH oder MSH im Röntgenbeugungsspektrum bei der Carbonation verschwinden und die Wasserabsorption wird durch die
Gewichtszunahme der Probe angegeben, nachdem man sie 1 Stunde bei 400C und !00%iger Luftfeuchtigkeit
stehengelassen hat
B e i s ρ i e 1 20
In 500 ml Wasser löst man vollständig 64,8 g Aluminiumsulfatkristalle [Al2(SO4)J · 16—18 H2O] und
die Lösung wird in einen 31 Kolben, der mit einem Rührer ausgerüstet ist, gegeben.
Dann werden 44,5 g Calciumhydroxid einheitlich in 600 ml Wasser dispergiert und die Dispersion wird zu
der zuvor erwähnten wäßrigen Aluminiumsulfatlösung unter Rühren gegeben, wobei die Temperatur nach 5
Minuten von 19 auf 23,6° C steigt Die Mischung wird 60
Minuten bei 25° C unter Rühren umgesetzt und das Reaktionsprodukt wird abfiltriert und 6 Stunden bei
50° C getrocknet; man erhält TSH.
3 g Asbest werden in 500 ml Wasser dispergiert und mit einer Mischvorrichtung (unter Rühren während 1
Minute mit einer Geschwindigkeit von 800 U/min) geöffnet Anschließend werden 60,3 g des oben hergestellten TSH und 400 ml Wasser zu der Dispersion in der
Mischvorrichtung gegeben, und die Mischung wird heftig während 20 Sekunden gerührt. Danach werden
3 g Glasfasern (Glasseidenstände, 0,6 cm lang und 9 μιη
Durchmesser) zugegeben. Die entstehende Mischung
wird 10 Sekunden mit der Mischvorrichtung gemischt,
um die Glasfasern zu öffnen und um eine Aufschlämmung herzustellen.
Aus der Aufschlämmung wird eine Matte mit einer Handschöpfpapiervorrichtung mit einer Filterfläche
von 70 mm χ 80 mm geformt und dann mit einer Handpresse gepreßt, bis die Dicke 10 mm beträgt Das
so erhaltene, vorgeformte Produkt wird in einer Carbonisierungszelle bei 80° C und 100%iger relative
ίο Feuchtigkeit carbonisiert, wobei man das Entweichen
von Wasser verhindert und Kohlendioxid in einer Geschwindigkeit von 300 ml/min verwendet Nachdem
die Carbonisierungsreaktion 9 Stunden bei diesen Bedingungen durchgeführt wurde, wird das Produkt aus
der Zelle entnommen und 3 Stunden bei 50° C getrocknet Zu dem getrockneten Produkt wird ein
ungefähr 70 mm χ 20 mm Blatt als Probe für die Bestimmung der Biegefestigkeit entnommen. Zwanzig
Blätter dieser Probe werden hergestellt und die
mittleren Werte der Biegefestigkeit und des spezifischen Massengewichtes betragen 87 kg/cm2 bzw. 1,03.
Es wird eine Vergleichsprobe auf gleiche Weise hergestellt, ohne daß Glasfasern verwendet werden. Sie
besitzt eine Biegefestigkeit von 18,5 kg/cm2 und ein
spezifisches Massengewicht von 1,03.
Wenn das gehärtete Produkt gemahlen und der Röntgenbeugungsanalyse unterworfen wird, wird kein
TSH-Peak beobachtet Wenn das Pulver des so gemahlenen, gehärteten Produktes in Wasser disper
giert wird, beträgt der pH-Wert der Dispersion 7,2.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung hydrothermal gehärteter Massen, die Verstärkungsmittel enthalten und gegebenenfalls anschließend carbonisiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß(A) mit einer in wäßrigem Medium MSH bzw. TSH bildenden Mischung(MSH= 3 CaO · Al2O3 · CaSO4 · 12 H2O,
TSH= 3-CaO ■ Al2O3 · 3 CaSO4 · 31 -32 H2O)und/oder einer Mischung aus MSH, Gips und Wasser und/oder TSH (hydratisiert) und Wasser,(B) ein faserförmiges Material in einer Menge unter 35 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen gehärteter Masse und/oder(C) ein organisches Material mit hohem Molekulargewicht in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der festen Bestandteile in der gehärteten Masse und/oder eine Fettsäure oder Fettsäurederivat in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf MSH und/oder TSH und/oder Calciumsilikat in einem Mischungsverhältnis von 0,5/9,5 bis 9/1, bezogen auf das Gewicht von MSH und/oder TSH,vermischt und gehärtet wird.
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP49132187A JPS5157693A (en) | 1974-11-15 | 1974-11-15 | Mukishitsuzairyono seiho |
JP49133061A JPS5159094A (en) | 1974-11-18 | 1974-11-18 | Mukishitsuzairyono seiho |
JP49141696A JPS5167324A (en) | 1974-12-09 | 1974-12-09 | Kokashitamukikeisoseibutsu |
JP49142352A JPS5168625A (en) | 1974-12-10 | 1974-12-10 | Mukikeikokataino seiho |
JP14312074A JPS5168624A (en) | 1974-12-12 | 1974-12-12 | Mukikeikokataino seiho |
JP792875A JPS5170225A (ja) | 1974-12-16 | 1974-12-16 | Kokashitamukikeisoseibutsu |
JP5179775A JPS51127117A (en) | 1975-04-29 | 1975-04-29 | Production method of inorganic cured object |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2551311A1 DE2551311A1 (de) | 1976-05-26 |
DE2551311B2 true DE2551311B2 (de) | 1981-08-06 |
DE2551311C3 DE2551311C3 (de) | 1982-03-25 |
Family
ID=27563431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2551311A Expired DE2551311C3 (de) | 1974-11-15 | 1975-11-14 | Verfahren zur Herstellung von hydrothermal gehärteten Massen, die Verstärkungsmittel enthalten und gegebenenfalls anschließend carbonisiert werden |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA1094583A (de) |
DE (1) | DE2551311C3 (de) |
FR (1) | FR2291163A1 (de) |
GB (1) | GB1535052A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2900613A1 (de) * | 1979-01-09 | 1980-07-10 | Mitsubishi Mining & Cement Co | Verfahren zur herstellung eines faserverstaerkten ausgehaerteten formkoerpers des gipssystems und das dabei erhaltene produkt |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5590458A (en) * | 1978-12-26 | 1980-07-09 | Matsushita Electric Works Ltd | Manufacture of inorganic hardened body |
DE3527960C1 (de) * | 1985-08-03 | 1986-12-04 | Wolfgang Dipl.-Chem. Dr. 1000 Berlin Ortlepp | Anorganischer Formkörper |
GB2244996A (en) * | 1990-06-12 | 1991-12-18 | Shinetsu Chemical Co | Extrusion-mouldable hydraulic cement-based composition |
GB9315291D0 (en) * | 1993-07-23 | 1993-09-08 | Osmond Donovan P S | Moulding composition |
ATE202062T1 (de) * | 1996-10-26 | 2001-06-15 | Ardex Gmbh | Verwertung von al-haltigen reststoffen |
EP1384704A1 (de) * | 2002-07-22 | 2004-01-28 | Domenico Grilli | Expansives Zusatzmittel, dieses enthaltender nicht-schrumpfender wasserabweisender Portlandzement und Verfahren zu seiner Herstellung |
CN114799038B (zh) * | 2022-05-26 | 2023-11-10 | 南阳仁创砂业科技有限公司 | 一种易溃散覆膜砂及制备方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1915563B2 (de) * | 1969-03-27 | 1974-09-26 | Heidelberg Portland Zement | Verfahren zur Beschleunigung der Erhärtung von Faserzementkörpern und dünnwandigen Betonformkörpern |
-
1975
- 1975-11-14 DE DE2551311A patent/DE2551311C3/de not_active Expired
- 1975-11-14 GB GB47006/75A patent/GB1535052A/en not_active Expired
- 1975-11-17 FR FR7535061A patent/FR2291163A1/fr active Granted
- 1975-11-17 CA CA239,958A patent/CA1094583A/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2900613A1 (de) * | 1979-01-09 | 1980-07-10 | Mitsubishi Mining & Cement Co | Verfahren zur herstellung eines faserverstaerkten ausgehaerteten formkoerpers des gipssystems und das dabei erhaltene produkt |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2291163B1 (de) | 1980-04-11 |
FR2291163A1 (fr) | 1976-06-11 |
GB1535052A (en) | 1978-12-06 |
CA1094583A (en) | 1981-01-27 |
DE2551311A1 (de) | 1976-05-26 |
AU8667875A (en) | 1977-03-31 |
DE2551311C3 (de) | 1982-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69815668T2 (de) | Bauprodukte | |
DE2808101C2 (de) | Gipsmasse aus leichtem kugelförmigem Gips und Bindemitteln | |
EP0585547B1 (de) | Feuerfester Faserbaukörper | |
DE69009470T2 (de) | Kontinuierliche Herstellung von Gipsbauplatten. | |
DE2325973A1 (de) | Kaltabbindende feuerfeste zusammensetzungen | |
DE3110864C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines asbestfreien Baumaterials | |
DE2558972B2 (de) | Zementmassen, gehärtete Zementmassen und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE2842673A1 (de) | Leichter, poroeser zuschlagstoff und verfahren zu seiner herstellung | |
DE3319017C2 (de) | ||
DE2551311C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von hydrothermal gehärteten Massen, die Verstärkungsmittel enthalten und gegebenenfalls anschließend carbonisiert werden | |
DE2454875B2 (de) | ||
DE2461781C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines asbestfreien, feuerfesten Formkörpers | |
DE3105593A1 (de) | Verfahren zur herstellung von plastischen massen zur weiterverarbeitung zu feuerbestaendigen oder feuerfesten materialien, nach dem verfahren hergestellte massen und ihre verwendung | |
EP0331666B1 (de) | Verfahren zur Behandlung von Zellulosefasern sowie Faserzementprodukte und Mischungen zu ihrer Herstellung | |
DE60103688T2 (de) | Kalziumsilikatplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2336220C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von faserhaltigen Baukörpern | |
DE3105533A1 (de) | Trockenmasse zur verwendung als faserspritzmasse | |
CA1070478A (en) | Process of producing calcium aluminate trisulfate hydrate and the dehydration product thereof | |
DE4107623C1 (de) | ||
WO2007110428A1 (de) | Gipsprodukt | |
EP0000402B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Isolierbauplatten | |
DE2337374A1 (de) | Verfahren zur herstellung von faserhaltigen baukoerpern | |
EP0131010B1 (de) | Füllstoff für einen papier-, karton oder pappenartigen werkstoff | |
AT370399B (de) | Baumaterial | |
DE3878542T2 (de) | Geformte kalziumsilikatplatte sowie verfahren zur herstellung. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |