DE2805523A1 - Verfahren zur herstellung von gipsbauteilen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von gipsbauteilenInfo
- Publication number
- DE2805523A1 DE2805523A1 DE19782805523 DE2805523A DE2805523A1 DE 2805523 A1 DE2805523 A1 DE 2805523A1 DE 19782805523 DE19782805523 DE 19782805523 DE 2805523 A DE2805523 A DE 2805523A DE 2805523 A1 DE2805523 A1 DE 2805523A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- plaster
- water
- mixture
- gypsum
- excess
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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
- C04B28/14—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 calcium sulfate cements
-
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
- C04B2111/00068—Mortar or concrete mixtures with an unusual water/cement ratio
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Description
DR. ING. K. WTTESTIIO FF I)R.E. ν. 1'1!CIIMaBN
DR. IWG. I). BEHRENS DIPJU. ING. H. GOKTZ
8OT) MÜNCHEN OO
SfIlM' EIOEKSTHASSE S
telefon (080) GOQOOl
TKI.EX ö 24 070
TIiUOlIAMJIE 1
Ι'ΠΟΤΕΟΤΙΆΤΕΝΤ MUNDUE!«
Ι'ΠΟΤΕΟΤΙΆΤΕΝΤ MUNDUE!«
1A-50 375
Anmelder: RHÖNE-POULENC INDUSTRIES 22, avenue Montaigne,
75 Paris (8^me), Frankreich
Titel: Verfahren zur Herstellungvon Gipsbauteilen
809836/0574
DIt. K. ν. PKCJIIMANN
«OOO MÜNCHEN 00 schweigkh.stiias.se 2 telei-ow
<089) oo 20 01 telex 3 24 070
ΤΚΙ,ΕΟΙΙΑΜΜΕι
PHOTEOTPATEHT ΜϋΝΟΠΕΧ
1A-50 375
Anm.: Rhone-Poulenc Ind,
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kompaktieren bzw.
Verdichten von Gemischen aus feuchtem Gips und Plaster, die Anwendung dieses Verfahrens insbesondere auf die Herstellung
von unter geringem Druck hergestellten Formkörpern sowie die nach diesem Verfahren erhaltenen Produkte.
Es ist bekannt, Gemische aus Plaster und Gips unter Druck
zu verformen. In der NL-OS 6 809 989 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem Gips (Calciumsulfat-dihydrat), der
bei der Phosphorsäureherstellung zurückbleibt, mit Plaster (Calciumsulfat-halbhydrat) in einem Gewichtsverhältnis von
maximal 5:1 vermischt und dieses Gemisch in einer Form unter einem Druck von mindestens 100 kg/cm verpreßt wird. Die in
dem Gemisch eingesetzte Menge Plaster hängt von dem angestrebten Werkstoff oder Formkörper sowie vom Wassergehalt
des Phosphogipses ab. Außerdem wird geschätzt, daß das im Gips vorhandene, physikalisch gebundene oder oberflächlich
adsorbierte Wasser unter dem Einfluß des starken Druckes mit dem Plaster reagiert unter Bildung von Calciumsulfat-dihydrat,
dessen Abbinden oder Festwerden einen Werkstoff ergibt, der vor allem in der landwirtschaftlichen Industrie, bei der Herstellung
von Ziegeln und schalldämmenden Platten sowie in der Baustoffindustrie (Zementindustrie) Anwendung findet.
Da bei dem Verfahren der NL-OS die Gemische aus Gips und Plaster unter Drucken von über 100 kg/cm verpreßt werden
809836/0574
1A-50 375
müssen, um interessante Werkstoffe zu erhalten, verliert dieses
Verfahren etwas seine Bedeutung sowohl in praktischer wie auch in wirtschaftlicher Hinsicht.
Es wurde nun gefunden, daß man Werkstoffe mit guten Eigenschaften und Leistungen vor allen Dingen mechanischen Eigenschaften
erhält, wenn man unter gewissen Bedingungen Gemische aus Gips und feuchtem Plaster, insbesondere unter geringen
Drucken verdichtet.
Die Erfindung betrifft daher zunächst ein Verfahren zum Verdichten
unter Druck von Gemischen, die im wesentlichen aus feuchtem Gips und Plaster bestehen, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß der verwendete Plaster eine Blaine-Oberflache
von 500 bis 15 000 cm /g aufweist, der feuchte Gips einen Wassergehalt von 15 bis 40 % hat, die Blaine-Oberflache des
Gipses 200 bis 10 000 cm2/g ist, der Anteil an Plaster
in dem Gemisch aus feuchtem Gips und Plaster 30 bis 60 Gew.-%
ausmacht, das Gewichtsverhältnis von Plaster zu feuchtem Gips so beschaffen ist, üaß das überschüssige Wasser mit Bezug auf
die für das nachfolgende Abbinden des Gemisches erforderliche Menge 0 bis 15 Gew.-?6, bezogen auf das Gesamtgemisch ,ausmacht.
Erfindungsgemäß kann Gips sehr unterschiedlicher Herkunft
eingesetzt werden. Es ist beispielsweise möglich, feuchten synthetischen Gips zu verwenden, der insbesondere aus der
großtechnischen Säureherstellung mittels Aufschluß von CaI-ciumsalzen
durch Schwefelsäure stammt, beispielsweise aus der Phosphorsäureherstellung mittels Aufschluß von Calciumphosphat
mit Schwefelsäure, aus der Fluorwasserstoffsäureherstellung, bei der Fluorit mit Schwefelsäure aufgeschlossen wird, aus
der Herstellung von Borsäure und organischen Säuren wie Citronensäure
und Weinsäure,oder aus der Herstellung von Natriumcarbonat
oder Kunstseide, wenn restliches Calciumchlorid mit Natriumsulfat umgesetzt wird, aus der Aktivierung von Tonen
durch Einwirkung von Calciumcarbonat auf restliches bzw. zurückgebliebenes
Aluminiumsulfat, aus der Herstellung von
809836/0574
1A-50 375
Phenolen und Huminsäure durch Einwirkung von Schwefelsäure
auf restliches bzw. zurückgebliebenes Calciumoxalat, aus der Neutralisation der sauren Industrieabwässer, insbesindere
mit Kalk oder Calciumcarbonat.
Diese sauren Abwässer können aus verschiedenen Fabrikationszweigen stammen, beispielsweise aus der Herstellung von Titanoxid
auf schwefelsaurem Wege, aus dem Beizen bei der Stahlverarbeitung , aus der Raffination; von Kupfersulfat oder
Zinksulfat.
Es ist weiterhin möglich, für das erfindungsgemäße Verfahren
natürlichen Gips einzusetzen.
Wird erfindungsgemäß ein Phosphogips eingesetzt, d.h. der
Gips, der als Rückstand bei der Herstellung von Phosphorsäure verbleibt, wird vortexlhafterweise ein solcher Phosphogips
eingesetzt, der bei der Phosphorsäureherstellung entsprechend den FR-PSen 1 125 849 und 1 161 150 anfällt und zwar entweder
so, wie er bei der Filtration der Aufschlußlösungen der Phosphate, beispielsweise mit Hilfe des in der FR-PS 1 327 693
beschriebenen Filters,erhalten wird oder nachdem er in einer weiteren Stufe gereinigt und gegebenenfalls neutralisiert worden
ist. Die Reinigungsstufe umfaßt allgemein ein einfaches Waschen und anschließendes Filtrieren oder Abschleudern oder
eine Behandlung im Hydrocycion mit anschließendes Filtrieren oder Abschleudern oder auch eine Flotation," wiederum mit anschließendem
Filtrieren oder Abschleudern. Die einzelnen Arbeitsschritte dieser Reinigungsstufe können auf beliebig bekannte
Weise vom Fachmann, vor allem in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Verunreinigungen oder Begleistoffe, die
aus dem Gips entfernt werden sollen und von dessen Korngröße, variiert werden. Hinsichtlich der Einzelheiten der Arbeitsgänge
der Reinigung, vor allem bei der Behandlung im Hydrocycion, wird vortexlhafterweise wie in der FR-PS 1 601 411
beschrieben gearbeitet. Die gegebenenfalls vorzunehmende
809836/057A -4-
1A-50 375
Neutralisation des Phosphogipses wird vorteilhafterweise entsprechend
dem Verfahren der FR-AS 75 12 923 durchgeführt. Diese
Druckschrift beschreibt ein Verfahren zur Reinigung von Phosphogips, bei dem saurer Verunreinigungen oder Begleitstoffe
des synthetischen Gipses mit Hilfe einer alkalisch reagierenden Verbindung zerstört -werden, indem der synthetische
Gips in Wasser suspendiert und diese Susperaion dann mit einer alkalisch reagierenden Verbindung in einer Menge
Q, die von dem Fluorgehalt (p) des Gipses abhängt, in Berührung gebracht wird und zwar in einem mit Rührwerk ausgestatteten
Reaktor, so daß ein praktisch homogenes Reaktionsgemisch hergestellt wird, wobei die Berührung während einer
Zeitspanne aufrechterhalten wird, die für die chemische Reaktion notwendig ist; anschließend wird mindestens ein Teil der
Suspension abgezogen und anschließend mittels Waschen und Filtrieren gereinigt. Als Verbindung mit alkalischer Reaktion
wird Kalk, Calciumcarbonat, Natronlauge bzw. Ätznatron, Natriumcarbonat, Kaliumhydroxid, Kaliumcarbonat, Magnesiumoxid
oder Magnesiumcarbonat gewählt. Die angewandte Menge Q der alkalisch reagierenden Verbindung wird mit Hilfe der Formel
Q = Q + Kp bestimmt, in der Q die Anzahl Äquivalente OH" je
kg Gips ist, Q die Anzahl Äquivalente OH" bedeutet, die für
die Neutralisation der im Wasser gelösten sauren Anteile je kg Gips notwendig sind, und K ein Koeffizient im Bereich von
0,2 bis 0,6 ist, dessen Wert von der Art der im Gips vorhandenen Fluorverbindungen abhängt. Dabei wird im Reaktor ein konstanter
pH-Wert im Bereich von 7 bis 13 und eine konstante Temperatur im Bernch von Raumtemperatur bis 900C eingehalten.
Der erfindungsgemäß eingesetzte Gips enthält vorzugsweise bis 40 % Wasser. Es ist vorteilhaft, pulverförmigen Gips zu
verwenden .und zu verhindern, daß er bei seiner Anwendung infolge eines Wassergehaltes von mehr als etwa 40 % pastenförmig
wird.
809836/0574
1Λ-50 375
Für das spezielle erfindungsgemäße Ziel, wonach Werkstoffe mit guten Eigenschaften unter Anwendung vor allem von geringen
Verdichtungsdrucken angestrebt werden, ist es interessant^ einen Gips einzusetzen, dessen Wassergehalt 25 bis 35 % und
insbesondere etwa 30 % beträgt.
Es ist weiterhin vorteilhaft, ungemahlene feinkörnige Gipse einzusetzen, wodurch vor allem der oben beschriebene pulverförmige
Zustand mit den bevorzugten höheren Feuchtigkeitsgehalten beibehalten werden kann. Die Blaine-Oberfläche derartiger
Gipse liegt im Bereich von 200 bis 10 000 cm /g, vorzugsweise im Bereich von 200 bis 6003 cm /g und insbesondere
im Bereich von 1 000 bis 4 000 cm2/g.
Gemäß einer Abwandlung des erfindungsgemaßen Verfahrens kann
man den Gips durch beliebiges Material ersetzen, das das für das Abbinden des Plasters beim Kompaktieren ctfer Verdichten
notwendige Wasser liefert. Man kann daher den Gips teilweise oder ganz ersetzen durch feuchte Naturfasern, feuchten Vermiculit,
Sand, feuchtes Eisen-II-sulfat, wie es beispielsweise
bei der Herstellung von Titanoxid auf schwefelsaurem Wege anfällt^sowie verschiedene andere feuchte mineralische Pulver.
Die Herkunft des erfindungsgemäß eingesetzten Plasters kann
sehr verschieden sein. Man kann verschiedene Plaster auf Basis von dL-Calciumsulfat-halbhydrat oder auf Basis von ß-Calciumsulfat-halbhydrat
verwenden. Diese Plaster können sehr unterschiedliche Anteile Anhydrit-II und Anhydrit-III enthalten;
außerdem kann der Restanteil Gips in diesen Plastern bis zu etwa 15 Gew.-% ausmachen. Insbesondere kann es von Vorteil
sein, Plaster einzusetzen, die fast 100 % löslichen Anhydrit-III
enthalten.
Gemäß einem besonderen Ziel der Erfindung kann es von Vorteil sein, einen Plaster mit einer Blaine-Oberfläche von 500 bis
15 000 cm /g, insbesondere von 2 500 bis 7 000 cm2/gjUnd mit
809838/0574 ,
1A-50 375
enger Korngrößenverteilung einzusetzen. Enge Korngrößenverteilung bedeutet in diesem Zusammenhang, daß der Hauptteil der
Teilchen einen Durchmesser von 20 bis 100 /um hat. Eine solche Korngrößenverteilung liegt vor allem bei solchen Plastern aus
Phosphogips vor, die vorteilhafterweise eine Korngrößenverteilung entsprechend einer Kurve mit einem Maximum von 40 /um aufweisen.
Diese bevorzugte feine und e;nge Korngrößenverteilung führt zu
einem Plaster mit geringer Schüttdichte, der besonders vorteilhaft
für die erfindungsgemäßen Zwecke ist. Der aus Phosphogips erzeugte Plaster ist hierfür sehr interessant, weil er entweder
unmittelbar oder nach einfachem Vermählen die erforderlichen Eigenschaften aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der
besonders geeignete Plaster aus Phosphogips durch Trocknen und Brennen des Phosphogipses, welcher vor allem nach den oben genannten Verfahren erhalten worden ist, erzeugt. Verschiedene
Wege zum Trocknen-Brennen können angewandt werden, um den für
die erfindungsgemäßen Zwecke brauchbaren Plaster zu erzeugen. Hierzu gehört das Arbeiten in einem kontinuierlichen Drehrohrofen
mit indirekter Beheizung ein cyclisch diskontinuierlich arbeitender Drehrohrofen mit indirekter Beheizung,ein Schnecken-Brennofen
(wie er beispielsweise in dem Verfahren der FR-PS 1 601 411 beschrieben wird), pneumatisches Trocknen und Calcinieren
bzw. Brennen in der Wirbelschicht (wie in der FR-AS 75 16 119 beschrieben) oder ein pneumatisches Brennen ausgeführt
in einer Vorrichtung, wie sie in der FR-PS 2 257 326 beschrieben wird. Die FR-AS 75 16 119 betrifft vor allem ein
Verfahren zur thermischen Behandlung von Gips, um diesen mittels indirekter Heizung in der Wirbelschicht in Halbhydrat
umzuwandeln, -wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß kombiniert miteinander der fein verteilte Gips mit Hilfe
eines im wesentlichen aus Luft bestehenden Gases kontinuierlich verwirbelt wird, eine Zufuhrgeschwindigkeit des Gases
für die Verwirbelung (Trägergases) eingehalten wird zwischen theoretischer Mindestgeschwindigkeit,unterhalb derjeniger
809836/0574
1A-50 375
die Wirbelschicht im Ruhezustand vorliegt und etwa dem 6-fachen dieser Geschwindigkeit, ein im wesentlichen horizontaler Weg
des Materials von einem Ende zum anderen der Wirbelschicht und gleichzeitiges Fortschreiten der Reaktion der Entwässerung,
eine Wärmezufuhr mit Hilfe von Heizelementen, die in die Wirbelschicht eintauchen, so daß eine Temperaturdifferenz von
mehreren 1O0C zwischen der mittleren Temperatur jedes Heizelementes
und der Wirbelschicht besteht, Abziehen des durch die Reaktion erzeugten Wasserdampfes und Isolieren oder Auffangen
am Austrittsende der Wirbelschicht eines Produktes, das praktisch vollständig in Halbhydrat umgewandelt ist. Man
erhält in unabhängigen Heizelementen /kontinuierlichen Uralauf
in eines heißen fließfähigen Mediums, so daß beim Eintritt jedes Heizelement eine praktisch konstante Temperatur von 160 bis
3000C eingestellt wird. Die Temperatur des heißen Wirbelbettes
kann am Austritt jedes Heizelementes so geregelt werden, daß sie um 30 bis 4O0C unterhalb der Eintrittstemperatur liegt und zwar durch Einstellung der · Menge an heißem
fließfähigem Medium.
Das Gemisch aus feuchtem Gips und Plaster entsprechend der Erfindung
ist so beschaffen, daß der Gewichtsanteil Plaster in diesem Gemisch 30 bis 60 % und vorzugsweise 40 bis 60 % ausmacht.
Dieser Plasteranteil wird in dem Gemisch eingestellt
in Abhängigkeit von dem überschüssigen Wasser, mit dem man innerhalb der Grenzen der Erfindung arbeiten will,und infolgedessen
auch in Abhängigkeit von den angestrebten mechanischen
. Eigenschaften. So wird erfindungsgemäß das Gewichtsverhältnis
von Plaster zu feuchtem Gips so eingehalten, daß das überschüssige Wasser, bezogen auf die für das nachfolgende
Abbinden des Gemisches notwendige stöchiometrische Wassermenge, 0 bis 15 % des Gesamtgewichtes des Gemisches ausmacht.
Vorzugsweise liegt dieses Verhältnis im Bereich von 2 bis 8 %. Der Anteil Plaster, der im Gemisch eingesetzt wird,
hängt somit von der Feuchtigkeit des Gipses ab, von dem gewählten Überschuß an Arbeitswasser und von den Hydrat-Gehalt
des Plasters .*
809836/0574
1A-50 375
Der Bereich des erfindungsgemäß vorgesehenen Plasters kann
durch den Ausdruck
E - oC P
o<£ ^ 0,15 [ίΕ3ο£.8ο.ο,15
100 + P
wiedergegeben werden. P g Plaster werden mit 100 g feuchtem
Gips gemischt, der E g freies Wasser enthält. Die Zusammensetzung dieses Plasters bezüglich der Hydrate ist so beschaffen,
daß bei 100 g Plaster dieser stöchiometrisch in Gips
übergehen würde mit 100 oL g Wasser.
Das überschüssige Arbeitswasser entspricht der Gleichung e = E - dl P und infolgedessen lassen sich die Grenzen für
e = ο - 15 % wiedergeben durch
<aL P ^E
( + 0,15) P>E - 15
Enthält beispielsweise der Gips 25 % freies Wasser (E = 25)
und handelt es sich beim Plaster um reines Halbhydrat,
Überschuß = 3 % arbeiten, so ergibt sich
E - öl P
y, ρ HpO (öL= £ττ? = 0,186), und will man mit einem Wasser
= 0,03
100 + P
25 - 3 = P (0,186 + 0,03)
P = 102 g für 100 g feuchten Gips.
Vor dem Verdichten bzw. Kompaktieren muß der feuchte Gips gut
mit dem Plaster vermischt werden. Dieser Arbeitsgang wird mit Hilfe beliebig bekannter Mittel durchgeführt, beispielsweise
mit einem Turbinenmischer oder Propellerrührer oder einem Schneckenmischer.
Die erfindungsgemäß angewandten Verdichtungsdrucke liegen im Bereich von 30 bis 100 kg/cm . Natürlich erhält man auch
interessante Werkstoffe oder Formkörper, wenn man höhere Drucke anwendet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit
809836/0574
1A-50 375
nicht durch die Anwendung bevorzugter* Drucke beschränkt. Es
kann auch durchgeführt werden, wenn man mit Drucken oberhalb
100 kg/cm arbeitet.
In der Tat erhält man erfindungsgemäß analoge mechanische Eigenschaften wie sie bei üblichen Plaster-Vorfabrikaten er-
halten werden (beispielsweise Biegefestigkeit 25 bis 30 kg/cm
und Druckfestigkeit 60 bis 80 kg/cm ), indem man die oben genannten
Gemische aus feuchtem Gips und Plaster verwendet und
Verdichtungsdrucke unterhalb 100 kg/cm anwendet. Werden bessere " Eigenschaften angestrebt (beispielsweise
50 bis 60 kg/cm Biegefestigkeit), so genügt es, das Gewicht des Gemisches, welches kompaktiert werden soll, für ein gegebenes
Endvolumen zu erhöhen. Dies hat natürlich zur Wirkung, daß der erforderliche Verdichtungsdruck erhöht werden muß,
aber die Eigenschaft oder Qualität der beanspruchten Gemische ist so, daß die angestrebten Eigenschaften
stets mit einem Minimum an Verdichtungsdruck erreicht werden.
Der Druck kann entweder in einer einzigen Ebene auf das Gemisch ausgeübt werden oder gleichzeitig auf gegenüberliegende
Ebenen. Manchmal ist es von Vorteil, wenn man das Gemisch vorverdichtet.
Die Zeitwährend welcher der Druck angelegt wird, ist
variabel. Es hat sich jedoch gezeigt, daß allgemein recht kurze Anwendungszeiten, beispielsweise 15 bis 90 s und sogar
noch weniger als 15 s,unmittelbar zu Werkstoffen bzw. Formkörpern
führen, die gehandhabt werden können. Diese Schnelligkeit ermöglicht es, Formkörper mit guten Eigenschaften in
kurzen Arbeitstakten herzustellen; dies ist für die großtechnische Fertigung wichtig und ein besonderer Vorteil des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
Eine weitere Bedeutung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die Energiekosten außerordentlich niedrig liegen,
809836/0574
- 10 -
1A-50 375
da nämlich der kompaktierte Werkstoff nicht getrocknet zu werden
braucht und weil außerdem dieser Werkstoff nur aus 30 bis 60 % Plaster besteht, zu dessen Herstellung es notwendig war,
Gips zu trocknen und zu brennen.
Ein anderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt
darin, daß es eine große Freiheit in der Auswahl der Beschaffenheit und der Mengen gegebenenfalls vorhandener Zusätze
läßt. So kann es vorteilhaft sein, dem Gemisch oder den verschiedenen Komponenten Zusätze wie Neutralisationsmittel (Kalk,
Calciumcarbonat usw.), wasserabweisende Mittel (Methylsiliconate),
Verstärkungsmittel (mineralische oder organische Fasern), mineralische Stoffe (Aluminiumsulfat oder Kalk) oder Polymerisate
(Harnstoff-formaldehydharze oder Vinylpolyacetate) sowie verschiedene Füllstoffe (Kies oder Kaolin) zuzusetzen.
Entsprechend einer Variante des Verfahrens nach der Erfindung kann ein Zusatz von Wasser vorgesehen sein, wenn der eingesetzte
Gips entweder trocken oder unzureichend feucht ist. In diesem Falle kann das erforderliche Wasser entweder dem Gips
vor dem Vermischen oder nach dem Vermischen des trockenen oder unzureichend feuchten Gipses mit dem Plaster zugegeben
werden und zwar im letzteren Falle in der Form unmittelbar vor dem Kompaktieren. Dieser Wasserzusatz muß selbstverständlich
unter Berücksichtigung der Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgenommen werden.
M^t Hilfe des neuen Verfahrens lassen sich beliebige Formkörper
herstellen unabhängig von ihrer Form oder Abmessung. Das Verfahren ist besonders brauchbar für die Herstellung von
quadratischen Platten, beispielsweise Fliesen, Blöcken, anderen Platten, Verbundmaterialien, Trennplatten, Fassaden, Verkleidungen,
Fußböden u.a.m.
Die erhaltenen Werkstoffe und Formkörper zeichnen sich vor allem durch sehr gute mechanische Eigenschaften und sehr geringe
Wiederaufnahme von Wasser beim Eintauchen aus. Beispiels-
809836/0574
- 11 -
1A-50 375
weise wurden Werte für Biegefestigkeit und Druckfestigkeit an 4 cm χ 4 cm χ 16 cm großen Stäben 24 h nach dem Kompaktieren,
die durch Anwendung von Verdichtungsdrucken <"1OO kg/cm
erhalten worden waren, innerhalb folgender Grenzen gemessen:
Biegefestigkeit kg/cm 25 - 66 Druckfestigkeit kg/cm2 25 - 180
Oberflächenhärte Shore C ^ 60 %
Erhöht man weiterehin beispielsweise das verdichtete Gewicht bei gleichem gegebenen Volumen (4x4x16 cm) und infolgedessen
den Verdichtungsdruck, so lassen sich Biegefestigkeitswerte bis zu 100 kg/cm2 und Druckfestigkeitswerte bis zu 400 kg/cm
bei einem Verdichtungsdruck bis zu 250 kg/cm erreichen.
Die Wiederaufnahme von Wasser durch Eintauchen der Werkstoffe oder Formkörper nach der Erfindung ist außerordentlich gering.
Werden 4 cm χ 4 cm χ 16 cm große Prüfkörper 24 h in Wasser eingetaucht,
so führt dies nur zu einer Wasseraufnahme von 2 bis 6 Gew.-?6; außerdem behalten diese Prüfkörper mehr als 60 %
ihrer ursprünglichen mechanischen Eigenschaften bei. Übersteigt die Dichte der erfindungsgemäß hergestellten Werkstoffe oder
Formkörper den Wert 1,6, so ist die Wiederaufnahme von Wasser noch geringer (2 bis 3 %) und die ursprünglichen mechanischen
Eigenschaften bleiben zu mehr als 90 % erhalten.
Die nach 24stündiger Lagerung an der Luft abschließend erzielte Dichte der erfindungsgemäß hergestellten Werkstoffe
und Formkörper liegt allgemein bei 1,4 bis 1,6 für Kompak-
tierungsdrucke unterhalb 100 kg/cm und bei 1,6 bis 2,0 bei
Anwendung höherer Drucke.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Werkstoffe sind für zahlreiche
Gebiete interessant. Sie sind vor allem dazu geeignet, entweder Bauelemente aus Plaster oder Bauelemente aus Beton oder
Ziegeln zu ersetzen. Beim Ersetzen von Bauelementen aus Plaster
führen die erfindungsgemäßen Werkstoffe zu einer wesentlichen Ersparnis auf dem Gebiet der für die Herstellung b'enötigten
809836/0574
- 12 -
1A-50 375
2805Β23
bzw. verbrauchten Energie. Außerdem können sie Trägerfunktionen erfüllen bei geringem Querschnitt (Dicke) und großer Länge,
wie dies mit Elementen aus Plaster nicht möglich ist. Beim Ersatz von Bauelementen aus Beton oder Ziegelsteinen fällt als
weiterer Vorteil ins Gewicht, daß zusätzlich zu äquivalenten Maßnahmen bei der Fertigung ähnliche Wärme- und Schall-Isolierung
größerer Formenreichtum und leichtere Befestigung erreicht wird.
Gemäß einer Abwandlung des Verfahsns werden Werkstoffe bzw. Formkörper mit ausgezeichneten Eigenschaften auch dann erhalten,
wenn man analog der oben beschriebenen Arbeitsweise, jedoch mit einem Gemisch arbeitet, das 60 bis 99 Gew.-96 Plaster
enthält, wobei dem Gemisch eine gewisse Menge Wasser zugesetzt wird.
Die Erfindung betrifft entsprechend dieser Abwandlung ein Verfahren
zum Kompaktieren oder Verdichten unter Druck von Gemischen, die im wesentlichen aus Gips und Plaster bestehen,
wobei diese Abwandlung des Verfahrens dadurch gekennzeichnet ist, daß man Gips enthaltend 0 bis 40 Gew.-% Wasser sowie
Plaster einsetzt und der Gewichtsanteil Plaster im Gemisch
aus Gips und Plaster 60 bis 99 % ausmacht und daß man Wasser
zugibt derart, daß das durch die Feuchtigkeit des Gipses eingebracht Wasser und das zusätzliche Wasser einen Überschuß von
0 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches beträgt gegenüber der für das spätere Abbinden des Gemisches ,
aus Gips und Plaster notwendigen stöchiometrischen Wassermenge.
Der Vorteil dieser Arbeitsweise liegt darin, daß man vor allem gute mechanische Eigenschaften . bei relativ geringer
Dichte erhält bei Anwendung von niedrigen Verdichtungsdrucken. Umeeinem Plasteranteil von 30 bis 60 % im Gemisch
identische ' ' Eigenschaften zu erzielen, muß unter höheren Drucken ein wesentlich größeres Gesamtgewicht verdichtet
werden.
809836/0574
- 13 -
•'A-50 375
28D5523
Der entsprechend dieser Abwandlung des Verfahrens eingesetzte
Gips kann von gleicher Herkunft sein wie bei der oben beschriebenen Arbeitsweise; er enthält vorzugsweise O bis 40 % Wasser.
Es ist weiterhin von Vorteil, pulverförraigen Gips zu verarbeiten
und zu vermeiden, daß er bei der Verarbeitung pastenartig wird. Die Korngrößenverteilung des Gipses ist die gleiche wie
oben genannt. Der Gips kann durch beliebige andere Werkstoffe wie oben beschrieben ganz oder teilweise ersetzt werden.
Das bei dieser ersten Hauptabwandlung vorgesehene Gemisch aus
Gips und Plaster ist so beschaffen, daß der Gewichtsanteil
Plaster 60 bis 99 % ausmacht. Dieser Plasteranteil kann im
Gemisch vor allem in Abhängigkeit von dem Wasserübeschuß, mit dem innerhalb der erfindungsgemäßen Grenzen gearbeitet werden soll, eingestellt werden.
Plaster 60 bis 99 % ausmacht. Dieser Plasteranteil kann im
Gemisch vor allem in Abhängigkeit von dem Wasserübeschuß, mit dem innerhalb der erfindungsgemäßen Grenzen gearbeitet werden soll, eingestellt werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal dieser Abwandlung wird dem Gemisch aus Gips und Plaster Wasser zugegeben derart, daß das
Wasser des feuchten Gipses und das zusätzliche Wasser einen Überschuß bilden, bezogen auf die für das nachfolgende Abbinden des Gemisches notwendige stöchiometrische Menge. Das Wasser des Gipses, in physikalisch gebundener oder oberflächlich adsorbierter Formfund das zusätzliche Wasser reagieren mit
dem Plaster im AbbindeVorgang unter Bildung von Calciumsulfatdihydrat. Die zusätzliche Menge Wasser wird so berechnet, daß dieser Überschuß 0 bis 15 Gew.-% ausmacht, bezogen auf das
Gesamtgewicht des Gemisches; vorzugsweise liegt der Überschuß bei 2 bis 8 %.
Wasser des feuchten Gipses und das zusätzliche Wasser einen Überschuß bilden, bezogen auf die für das nachfolgende Abbinden des Gemisches notwendige stöchiometrische Menge. Das Wasser des Gipses, in physikalisch gebundener oder oberflächlich adsorbierter Formfund das zusätzliche Wasser reagieren mit
dem Plaster im AbbindeVorgang unter Bildung von Calciumsulfatdihydrat. Die zusätzliche Menge Wasser wird so berechnet, daß dieser Überschuß 0 bis 15 Gew.-% ausmacht, bezogen auf das
Gesamtgewicht des Gemisches; vorzugsweise liegt der Überschuß bei 2 bis 8 %.
Vor dem Verdichten müssen Gips und Plaster gut miteinander gemischt
werden. Dies kann mit Hilfe beliebiger bekannter Mittel erfolgen, beispielsweise mit Hilfe eines Turbinenrührers,
eines Propellerrührers oder eines Ankerrührwerks oder auch
eines Schneckenmischers.
eines Propellerrührers oder eines Ankerrührwerks oder auch
eines Schneckenmischers.
Der Zusatz von Wasser erfolgt vorteilhafterweise nach dem
Vermischen von mindestens einem Teil des Gipses und des
Vermischen von mindestens einem Teil des Gipses und des
809836/0574
- 14 -
1A-50 375
Blasters. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß das Gemisch einige Zeit gelagert werden kann, bevor die Zugabe des
Wassers erfolgt; dies stellt einen zusätzlichen Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
Die Verdichtungsdrucke sind die gleichen wie weiter oben definiert.
Die Vorteile und die Anwendungen des Verfahrens entsprechen! dieser Abwandlung sind die gleichen wie oben angegeben.
Die erhaltenen Werkstoffe oder Formkörper zeichnen sich vor allem durch verbesserte mechanische Eigenschaften
und durch sehr geringe Wasseraufnahme bei Eintauchen in Wasser aus. Beispielsweise liegen die Werte für die Biegefestigkeit
und die Druckfestigkeit von Prüfkörpern 4 cm χ 4 cm χ 16 cm groß, 24 h nach dem Verdichten bei Drucken
<: 100 kg/cm , innerhalb folgender Grenzen:
Biegefestigkeit kg/cm : 25 - 110 Druckfestigkeit kg/cm : 50 - 450
Oberflächenhärte Shore C Ss» 80 %
Erhöht man weiterhin das verdichtete Gewicht bei gleichen vorgegebenen
Volumen (4 cm χ 4 cm χ 16 cm) und damit den Verdich-
tungsdruck, so kann man Werte bis zu 150 kg/cm für die Biegefestigkeit
und Werte bis zu 600 kg/cm2 für die Druckfestigkeit bei einem Verdichtungsdruck bis zu 300 kg/cm erzielen.
Die Wiederaufnahme von Wasser beim Eintauchen der Werkstoffe nach der Erfindung ist außerordentlich gering. Beispielsweise
bewirkt ein 24stündiges Eintauchen von 4 cm χ 4 cm χ 16 cm großen Prüfkörpern in Wasser nur eine Wasseraufnahme von 2
bis 6 Gew.-?6, wobei diese Prüfkörper auch mehr als 60 % ihrer
ursprünglichen mechanischen Eigenschaften beibehalten. Übersteigt außerdem die Dichte des Werkstoffes nach der Erfindung den
Wert 1,6, so ist die Wiederaufnahme von Wasser noch geringer (2 bis 3 %) und die ursprünglichen mechanischen Eigenschaften
werden zu mehr als 90 % beibehalten.
809836/0574
- 15 -
1A-50 375
Die nach 24stündiger Lagerung an der Luft erzielten Endwerte für die Dichte betragen allgemein 1,4 bis 1,7, wenn der Ver-
dichtungsdruck unterhalb 100 kg/cm lag, und 1,7 bis 2,0 bei höherem Verdichtungsdruck.
Gemäß einer weiteren wichtigen Abwandlung bezieht sich die Erfindung auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von
Formkörpern auf der Basis von Plaster und Wasser.
Als Plaster wird allgemein ein Gemisch aus mehr oder weniger
stark hydratisierten Formen von Calciumsulfat bezeichnet, die beim Brennen von Gips erhalten werden und einen überwiegenden
Anteil an Halbhydrat CaSO^.0,5 H2O enthalten. Derartige Gemische
können die verschiedenen Komponenten in allen Anteilen enthalten von 100 % Halbhydrat bis zu 100 % reaktivierbarem
Anhydrit. In allen Fällen beträgt die Menge an Kristallasser weniger als 0,5 Mol H2O/Mol Calciumsulfat CaSO^.
Das Abbinden derartiger Gemische erfolgt durch Binden von zusätzliche m Wasser unter Bildung von Di-
hydrat CaSO^.2H2O.
Verschiedene Versuche wurden in der Vergangenheit unternommen, um die Verarbeitung des Plasters mit der für sein Abbinden
erforderlichen Wassermenge zu ermöglichen unter Vermeidung von zusätzlichen Überschußmengen, die für das Anmachen erforderlich
sind, wobei diese überschüssigen Mengen zu einer Verschlechterung des Trocknens führen, ohne jedoch wichtige oder
interessante mechanische Eigenschaften beizutragen.
Bekannt ist vor allem das Verfahren der FR-PS 1 511 233, bei dem ein Pulvergemisch auf Basis "von Plaster unter beträchtlichem
Druck behandelt wird und die durch Rütteln erhaltenen Körper einen ausreichenden Zusammenhalt aufweisen, um
der Einwirkung von Wasserdampf, durch den das Abbinden des Plasters zu Gips erfolgt, ausgesetzt werden zu können.
809836/0574
- 16 -
1A-50 375
2805B23
Bekannt ist -weiterhin das Verfahren der PR-PS 2 098 706, bei
dem natürlicher oder synthetischer Plaster mit einer kleineren Menge Wasser als üblich angemacht wird und zwar mit 21 bis
45 % anstatt 80 %\ nach dem Anmachen werden Drucke bis zu
60 kg/cm angewandt. Die auf diese Weise erzeugten Formkörper weisen eine beträchtlich verbesserte Druckfestigkeit von 220
kg anstatt von 48 kg bei den damals Anmachverfahren auf; aber die Verarbeitung bzw. der Einsatz solcher Gemische ist schwierig.
Bekannt ist schließlich das Verfahren der FR-PS 2 224 263, das sich vor allem mit den feuchten und heißen Produkten aus der
Fabrikation' von xA -Calciumsulfat -Halbhydratbefaßt. Derartige
unter Druck vor dem Abkühlen verformte Körper, bei denen die bekannten Eigenschaften des ei--Halb hydrats ausgenutzt werden,
ermöglichen die Herstellung von sehr festen geformten Körpern, vor allem durch Kompression bzw. Verdichtung.Im Gegensatz zu
den vorher genannten Druckschriften liegt die verwendete Menge Wasser hier unter der stöchiometrisch erforderlichen Menge und
wird durch ein Zerstäuben bzw. Bestäuben ergänzt.
Die oben beschriebenen beiden wesentlichen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens befassen sich mit dem Verdichten
von Plaster, wobei das für den Abbindevorgang notwendige Wasser durch Gips geliefert wird, der seine freie Feuchtigkeit
bzw. sein freies Wasser zur Verfügung stellt, welches gegebenenfalls
ergänzt wirdo Eine genaue Einstellurgder Mengenverhältnisse
und Korngrößenverteilungen der Ausgangsstoffe und der überschüssigen Menge Wasser ermöglicht unter den oben beschriebenen
Ausführungsbedingungen die Herstellung von Werkstoffen oder Formkörpern mit sehr wichtigen und interessanten mechanischen
Eigenschaften, ohne daß irgendein Trockenvorgang notwendig wäre.
Gemäß einer Variante kann bei diesen Ausführungsformen der Gips durch ein beliebiges anderes Material ersetzt werden,
daß das erforderliche Wasser liefert.
809836/0B7A
- 17 -
1A-50 375
2 8 η S 5 2 3
Im Verlauf der weiteren Untersuchungen auf dem Gebiet der Verarbeitung und des Abbindens von Gemischen, die reich sind
an Plaster sowie über die Art und Weise, wie trockener Plaster
und Wasser miteinander in Berührung gebracht werden, wurde die vorliegende Abwandlung des Verfahrens entwickelt, das die
Herstellung von Formkörpern ermöglicht, die unerwartete mechanische Eigenschaften aufweisen und aufgrund dieser für zahlreiche
Anwendungen geeignet sind, insbesondere für tragendes Mauerwerk.
Gemäß einer zweiten Abwandlung des Verfahrens bezieht sich die Erfindung auf die Herstellung von Formkörpern mittels Verdichten
unter Druck von Gemischen, die im wesentlichen aus Plaster und aus Wasser bestehen, wobei als Plaster ein Gemisch verschiedener
Hydrate von Calciumsulfat bezeichnet wird, das global mindestens 1/2 Mol Kristallwasser/Mol Calciumsulfat enthält.
Das für das vollständige Abbinden eines solchen Plasters notwendige
Wasser wird bestimmt oder definiert, indem für jeden Plaster das Gewichtsverhältnis der zum Abbinden erforderlichen
Menge Wasser zur Piastermenge aufgestellt wird; dieses stöchiometrische Verhältnis wird nachfolgend mit Rs bezeichnet:
beispielsweise gilt für einen Plaster, der zu 100 % aus Halbhydrat
besteht:
Ca^O4.0,5 H2O + 3/2 H2O ^ CaSO4. 2H2O
145 27 172
so daß das stöchiometrische Verhältnis Rs = 27/145 = 0,186 beträgt.
Für 100 % Anhydrit-III würde das Verhältnis Rs
36/136 = 0,263 lauten.
Jedem Plaster entspricht somit ein stöchiometrisches Verhältnis
Rs, das die Zusammensetzung aus verschiedenen Hydraten und Inertstoffen berücksichtigt. Erfindungsgemäß wird der Bereich
für das Verhältnis von Wasser zu Plaster (e/P) wie folgt begrenzt:
809836/OS74
- 18 -
1A-50 375
(0,13 + Rs)
Auf diese Weise wird ausgedrückt, daß mit einem Überschuß an Wasser ,gearbeitet werden muß, bezogen auf das stöchiometrische
Verhältnis für den in Betracht gezogenen Plaster und daß dieser
Überschuß an Wasser in Gewichts-%, bezogen auf das kompaktierte Gesamtgewicht 0 bis 12 % ausmachen soll:
e " Rs p = 0-0,12
P + e '
wobei e = Gewicht des durch Feuchtigkeit beigetragenen Wassers P = Plastergewicht
Rs= stöchiometrisches Verhältnis von Wasser zu Plaster für den jeweils in Betracht gezogenen Plaster bedeutet.
Rs= stöchiometrisches Verhältnis von Wasser zu Plaster für den jeweils in Betracht gezogenen Plaster bedeutet.
Gemäß der zweiten Abwandlung des Verfahrens wird ein im wesentlichen
trockner Plaster eingesetzt, dessen Oberfläche nach Blaine im Bereich von 500 bis 15 000 cm /g liegt und dessen
Korngröße 10 bis 1 000 /um beträgt, wobei das stöchiometrische
Verhältnis im Bereich von 0,186 bis 0,265 liegt; die überschüssige Menge Wasser wird mit Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis
so gewählt, daß der Überschuß 0 bis 12 % beträgt. Plaster und Wasser werden innig miteinander vermischt, das Gemisch
in eine Form gegeben und ein Druck ausgeübt, so daß der Plaster innerhalb sehr kurzer Zeit abbindet; man erhält Formkörper
mit sehr guten mechanischen Festigkeiten, der nicht getrocknet zu werden braucht.
Vorteilhafterweise wird ein Plaster mit einer Blaine-Oberfläche
von 600 bis 12 000 cm /g und insbesondere mit einer Blaine-Oberflache
von 2 000 bis 5 000 cm2/g gewählt,
Die hierbei verwendbaren Plaster werden durch Brennen von Gips
beliebiger Herkunft erhalten, beispielsweise durch Brennen von natürlichem oder synthetischem Gips, der insbesondere aus der
großtechnischen Säureherstellung mittels Aufschluß von Calciumsalzen durch Schwefelsäure stammt, beispielsweise aus der
809836/0574
- 19 -
1A-50 375
Phosphorsäureherstellung mittels Aufschluß von Calciumphosphat
mit Schwefelsäure, aus der Fluorwasserstoffsäureherstellung, bei der Fluorit mit Schwefelsäure aufgeschlossen wird, aus der
Herstellung von Borsäure und organischen Säuren wie Citronensäure und Weinsäure oder aus der Herstellung von Natriumcarbonat
und Kunstseide, aus der Herstellung von Phenolen und Huminsäuren durch Einwirkenlassen von Schwefelsäure auf restliches
Calciumoxalat, aus der Neutralisation von sauren Industrieabwässern mit insbesondere Kalk oder Calciumcarbonate Diese sauren
Abflüsse können aus verschiedenen Fabrikationszweigen stammen, insbesondere aus der Herstellung von Titanoxid auf schwefelsaurem
Wege, aus dem Beiz bei der Stahlverarbeitung aus der Raffination. von Kupfersulfat oder Zinksulfat.
Die Korngrößenverteilung der eingesetzten Plaster kann allgemein
im Bereich von 10 bis 1 000 /um liegen, wie bereits gesagt;
vorteilhafterweise wird innerhalb dfeses Intervalls eine solche. Korngrößenverteilung ausgewählt, daß der Hauptteil der Teilchen
einen Durchmesser von 20 bis 600 /um aufweist. Insbesondere wird eine solche Korngrößenverteilung gewählt, daß der Hauptteil
der Teilchen einen Durchmesser von 20 bis 100 /um aufweist. Eine solche Korngrößenverteilung wird als eng betrachtet und
ist vor allem bei den Plastern vorhanden, die durch Brennen von Phosphogips erhalten werden.
Entsprechend dieser weiteiaiAbwandlung des Verfahrens können
verschiedene Plaster auf Basis vonOi-Calciumsulfat-halbhydrat
oder auf Basis von ß-Calciumsulfat-halbhydrat Verwendung finden.
Diese Plaster können unterschiedliche Anteile an Anhydrit-II
und Anhydrit-III enthalten sowie geringe Mengen inerter Stoffe oder nicht gebrannten Gips.
Vorteilhafterweise werden Plaster verwendet, die einen überwiegenden
Anteil an ß-Halbhydrat enthalten. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht so in überraschender Weise die Herstellung
von Formkörpern, welche mechanische Festigkeiten gleicher Güte aufweisen jvie die bisher lediglich mit Hilfe
809836/0574
- 20 -
1A-50 375
von öl-Halbhydrat hergestellten Formkörper. Man erhält daher
Dank des erfindungsgemäßen Einsatzes von ß-Halbhydrat Druckfestigkeitswerte
von mehreren 100 kg/cm .
Bei der Durchführung dieser Abwandlung des Verfahrens wird ein
Gemisch aus praktisch trockenem Plaster und Wasser hergestellt mit Hilfe eines Mischers beliebiger Bauart durch sorgfältige
oder geregelte Zugabe der gesamten vorgesehenen Menge Wasser. Vorzugsweise wird mit Zerstäuben oder Besprühen gearbeitet.
Es wird bei Raumtemperatur oder mäßig erhöhter Temperatur verfahren, beispielsweise im Bereich von 0 bis 5O°C oder im BeieLch
von 20 bis 50 C, weil das Gemisch sich beim Rühren und Anfeuchten leicht erwärmt.
Die oben definierte Wassermenge stellt die günstigsten Bedingungen
nach der Erfindung dar; es kann jedoch auch mit einer etwas geringeren Menge Wasser unterhalb des stöchiometrischen
Verhältnisses gearbeitet werden und zwar bis zu 15 % unterhalb des stöchiometrischen Verhältnisses, wobei man immer noch brauchbare
Werkstoffe erhält„
Erfindungsgemäß wird eine Menge Wasser im Bereich von 2 bis 8 %
oberhalb des stöchiometrischen Verhältnisses bevorzugt. Das feuchte Gemisch bleibt pulverig; unmittelbar nach dem Mischen ;
wird das feuchte Pulver in die Form gegeben.
Allgemein wird ein Druck von 30 bis 700 kg/cm angewandt, meistens
ein Druck im Bereich von 30 bis 250 kg/cm . Die untere Grenze für den erforderlichen Verdichtungsdruck hängt von der gewählten
Dichte des Materials ab, die mindestens 1,4 beträgt, während die obere Grenze (für die Dichte) bei 2,3 liegt.
je nach
Die Preßgeschwindigkeit kannten Abmessungen der Formkörper und den Schüttdichten der feuchten Pulver 0,1 bis 50 cm/s sein.
Die Preßgeschwindigkeit kannten Abmessungen der Formkörper und den Schüttdichten der feuchten Pulver 0,1 bis 50 cm/s sein.
Der erforderliche Druck braucht nur während einer sehr kurzen Zeitspanne angewandt zu werden und die erhaltenen Formkörper
lassen sich unmittelbar danach handhaben. Diese Schnelligkeit
809836/0574
- 21 -
1A-50 375
ist ein besonderer Vorteil der Erfindung. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die erhaltenen Produkte nicht getrocknet zu
werden brauchen.
Das Verfahren ermöglicht die Zugabe von Hilfsstoffen, vor
allem wasserabweisenden Stoffen, wie Schwefelblume, Siliconpulver
oder wässrige Siliconemulsionen, verstärkende Stoffe
wie Kalk, Aluminiumsulfat, Füllstoffe und anderes mehr.
Gemäß einer vorteilhaften Variante des Verfahrens kann man
inerte Füllstoffe zusetzen, wie Kies oder Kaolin; in diesem Falle wird ein V/a ss er Überschuß von 15?ί, bezogen auf das
stöchiometrische Verhältnis, gewählt.
I)ie erfindungsgemäß erhaltenen Werkstoffe zeichnen sich
aus. durchgute mechanische Eigenschaften / Man erhält vor
allem Bruchfestigkeiten von 70 bis mehr als 600 kg/cm
und Biegefestigkeiten von 30 bis mehr als 120 kg/cm , je
nach der durch das Verdichten erzielten Dichte des Endproduktes.
Die Werkstoffe lassen sich auf zahlreichen Gebieten einsetzen. Sie können vor allem Elemente aua Plaster, aus
Beton oder aus Ziegelnersetzen.
Der Ersatz bekannter Elemente aus Plaster durch die erfindungsgemäßen
Werkstoffe bringt folgende Vorteile:
Verarbeitung und Leistung sind weniger an die Herkunft und die Eigenschaften des Plasters gebunden,
Einsparung von Trocknungsenergie: mit dem erfindungsgemäß
ν orgesehenen Arbeitswasserüberschuß von weniger als 12$
werden systematisch weniger als 5c/<
> Feuchtigkeit nach 24-stündigem Ruhenlassen unter Umgebungsbedingungen erzielt,
ohne einer l'rocknungs-Maßnahme,
- 22 -
809836/0574
1A-5O
stark verbesserte Wasserbeständigkeit, die mit der Dichte
des Endprodiaktes ansteigt.
Diese Werkstoffe können außerdem als tragende Bauteile-dienen,
was die bisher bekannten Elemente aus Plaster nicht
konnten.
Als Ersatz von Elementen aus Beton oder Ziegeln zeug oder Ton weisen die erfindungsgemäßen Werkstoffe ebenfalls
gleichwertige oder bessere Eigenschaften auf, wie Biegefestigkeit * sowie zusätzliche Vorteile, wie Ausführung
oder Form, die eine schnelle Montage ohne Mörtelbett und ohne Beschichten der Flächen ermöglicht, Isolierung sowie
weitere Vorteile.
■ zu Es ist besonders vorteilhaft, einen Plaster /wählen, der
durch Brennen des als Nebenprodukt bei der Phosphorsäureherstellung anfallenden Gipses erhalten wird, gemäß einem
der Verfahren der FR-PSen 1 125 849, 1 181 150, 1 327 693.
Dieses Nebenprodukt wird gegebenenfalls gereinigt gemäß dem Verfahren der ER-PSen 1 601 411 und 75 12 923 sowie
gebrannt gemäß dem Verfahren einer der FR-PSen 1 601 411, 75 16119 oder 2 257 326.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die verschiedenen Aspekte der Erfindung ohne einschränkende V/irkung. Die
Versuche wurden durchgeführt unter Verwendung von Formen für Prüfkörper mit den Abmessungen 4 cm χ 4 cm χ 16 cm
von ρ
oder von Fliesen mit einer ELäab^400 cm und unterschiedlicher
Höhe von 15 bis 20 cm.
Allgemein wurde in folgender Weise gearbeitet:
In einen Mischer mit Ankerrührer wurde im Verlauf von 30 s der feuchte Gips gegeben; dann wurde unter sohr
809836/0574 - 23 -
1A-5O
schnellem Rühren der Plaster zugegeben; das Gemisch wurde
in die gewählte Form eingefüllt ohne zu rütteln und ohne zu vibrieren; darauf wurde das Gemisch bis zum angestrebten
Endvolumen verdichtet; dieser Arbeitsgang benötigte etwa 15 s und erforderte die Anwendung eines Druckes von
allgemein S100 kg/cm j unmittelbar darauf wurde entformt
und der Werkstoff 48 h an der freien luft ge
lassen; darauf wurde bestimmt:
SHORE-Härte C, Biegefestigkeit, Druckfestigkeit und End-Dichte.
Dieses Beispiel erläutert den Einfluß des Gewichtes des verdichteten Gemisches für ein gegebenes Endvolumen.
Gearbeitet wurde mit einem Phosphogips aus dem Aufschluß
eines togolesiehen Phosphates. Dieser Phosphogips wurde
und
in Form des Filterkuchens nach Neutralisieren Filtrieren eingesetzt. Er hatte folgende Eigenschaften: Feuchtigkeit
25 Gew.-#; Blaine-Oberflache (trocken gemessen)
2250 cm /g und Korngrößenverteilung mit 15$ der Teilchen
< 30 /um.
Der Plaster wurde durch Brennen des soeben beschriebenen
Phosphogipses erhalten mit einem pH-Wert von 5»8, einem
IR-Verlust von 5,6%, einerBaine- Oberfläche von 3200 cm /g
und einer Korngrößenverteilung entsprechend 3+ji Teilchen
< 30 /um.
Es wurden 52,5# Plaster »it 47,5% Phoephogipa gemischt.
• - 24 -
101836/0574
1A-5O
Bann wurden untersciiiedliciie Gewichtsmengen des Gemisches
in eine: Eorm 4 χ 4 x 16 gegeben und "bis zu einem Endvolumen
von 256 cnr verdichtet. Erhalten wurden folgende Ergebnisse;
Gewicht des kompaktierten
Gemisches 400 |
g 435 |
470 | |
erforderlicher Ver- ? dichtungpdruck (kg/cm ) |
88 | 153 | 244 |
End-Bichte * | 1,49 | 1,62 | 1,75 |
Biegefestigkeit (kg/cmZ) |
37,5 | 42,5 | 50 |
Bruckfestigkeit (kg/cmz) |
115 | 140 | 165 |
Shore-Härte C | 95 | 97 | 100 |
Bie Tabelle lehrt, daß der zum Verdichten erforderliche
Brück und die End-Bichte viel schneller ansteigen als die Eigenschaften,
wenn man das Gewicht des kompaktierten Gemisches
erhöht.
Dieaea Beispiel erläutert den Einfluß dea prozentualen
Gehalte· an Plaster im Gemisch·
Hit dem Gips und Plaster nach Beiqiel 1 wurden Gemische
mit unterschiedlichem Anteil Piaster hergestellt und bei
gleiche· Gewicht von 400 g auf 256 cnr kompaktiert bzw.
verdiofctet. Ba die Feuchtigkeit des Gipset konstant
blieb, »rgab »iah hieraua eine Änderung ie« thaoretiaohait
ÜterttlMi»e· an Vataert hexogen auf die stttohiometriaoh
efi»rtt»liohe Ilettfe für Üe lea It ti on der Hydratation ta·
IIIIII/0IT4 . 25 .
BAD ORIGINAL
lA-50 375
Halbhydrates zu Gips.
Bei 23$ Plaster betrug der Überschuß
bei 42$ Plaster betrug der Überschuß 6,7$,
bei 52,5% Plaster betrug der Via ss er Überschuß 2r14$.
Folgende Ergebnisse wurden erhalten:
Crew«-/£ Pia st er im ffemisch
23 42 52,5
erforderlicher Verdichtungsdruck |
60 | 75 | 88 |
End-Dichte | 1,38 | 1,45 | 1,49 |
Biegefestigkeit (kg/cm ) |
6 | 23 | 37,5 |
Druckfestigkeit (kg/cnr) |
16 | 70 | 115 |
Shore-Härte C | 85 | 90 | 95 |
Der Vergleich zeigt t daß für einen Gips mit gegebener
Feuchtigkeit (hier 25$) der prozentuale Anteil an Plaster
sehr stark die . mechanischen Eigenschaften
beeinflußt: Um gute Eigenschaften / fiohein Verdichtungsdruck
zu erzielen und ohne hohe End-Dichte,muß der Plaster
anteil mehr als 30 Gew.-jS, vorzugsweise 40 bis 60
ausmachen·
Dieses Beispiel erläutert den EInflufl des Wassergehalt·*
dea aipses i· Ceeiach,
•0II36/0ST4
1Α-5Ο
Es wurde mit einem Phosphogips aus dem Aufschluß eines
marokkanischen Phosphats gearbeitet, Blaine-Oberflache
2100 cm /g und Korngrößenverteilung entsprechend 15$
Teilchen <: 30 /um; die Feuchtigkeit dieses Gipses war
unterschiedlich und wird nachfolgend angegeben.
Als Plaster wurde das beim Brennen dieses Phosphogipses erhaltene Produkt verwendet, pH-Wert 4,4, Blaine-Ober-
flache 3100 cm2/g, 25% Teilchen
<30 /um, IR-Verlust 5t7%.
Gemischt wurden 212,5 g Plaster und 212,5 g Gips, trocken
gerechnet als CaSO..2H2O. Da der Gips feucht war, muß
zusätzlich noch Wasser hinzugerechnet werden, dessen Menge je nach Feuchtigkeit des Gipses schwankt; infolgedessen
wurde mit variablem WasserÜberschuß, bezogen auf
die stöchiometrisch erforderliche Menge für die Reaktion der Hydratation von Halbhydrat zu Gips, gearbeitet.
Bezogen auf das Gewicht des Gemisches:
Bei einem Wassergehalt des Gipses von 15% betrug der
Wasserüberschuß 2%,
bei einem Wassergehalt des Gipses von 22,5% betrug der
Wasserüberschuß 4%,
bei einem Wassergehalt des Gipses von 29,1% betrug der
Wasserüberschuß 10%.
Es wurden 400 g des Gemisches bis zum Endvolumen 256 cnr
verdichtet, mit folgenden Ergebnissen:
- 27 -
101836/0674
- ST - 1A-5O 375
HpO im Gips ( Gew.-$) 15 22,5 29,1
erforderlicher
(kg/cm^; | 100 | 80 | 65 |
End-Dichte | 1,80 | 1,46 | 1,40 |
Biegefestigkeit (kg/cm2) |
12 | 50 | 30 |
Druckfestigkeit (kg/cm ) |
30 | 92 | 70 |
Shore-Härte C | 65 | 91 | 87 |
Wenn mit wenig Wasser gearbeitet wurde (Gips mit 15$ Feuchtigkeit bzw. Wasser).erhielt man ungünstige Ergebnisse.
Arbeitete man hingegen mit einem starken Wasserüberschuß (mehr als 15$ des Gesamtgewichtes), wurden die mechanischen
Leistungen zu stark nachteilig verändert, obwohl dieser Wa.ssergeha.lt günstig war geringe Verdichtungsdrucke und
geringe Dichten der Endprodukte.
Dieses Beispiel erläutert den Einfluß der BTaine-Oberf lache
des Plasters auf das Gemisch.
Es wurde mit einem gleichen Phosphogips wie in Beispiel 1 gearbeitet und dieser entweder
als solcher eingesetzt, mit folgenden Eigenschaften: Blaine-Oberfläche 3200 c
Schüttdichte 0,718 oder
Blaine-Oberfläche 3200 cm /g, 15$ Teilchen < 30 /um,
vermählen mit folgenden Eigenschaften: Blaine-Oberfläche
6400 cm /g, 52$ Teilchen <=r 30 /um, Schüttdichte 0,675 oder
809836/0574 - 28 -
1A-50
als 5O:5O-Gemisch aus vermahlenem Plaster und Plaster als
solchem; Eigenschaften des Gemisches: Blaine-Oberflache
4300 cm2/g und Schüttdichte 0,690.
400 g Gemisch aus Plaster und feuchtem Gips wurden bis
zum Endvolumen 256 cnr verdichtet. Der Plaster machte
52,5 Gew.-'fo des Gemisches a.us und der Gips dementsprechend
47,5%; der Peuchtigkeits- oder Wassergehalt dieses Gipses
betrug
Ergebnisse:
Blaine-Oberflache des Plasters
enr/g 3200 4300 6400
erford erlicher
Verdichtungsdruck
(kg/cmz)
88 | 80 | 96 |
1,49 | 1,49 | 1,49 |
37,5 | 34 | 40 |
115 | 81 | 130 |
95 | 90 | 100 |
End-Dichte Biegefestigkeit
(kg/cm^) Druckfestigkeit
(kg/cm ) Shore-Härte C
Der Vergleich zeigt, daß der erforderliche Verdichtungsdruck mit weiter werdender Korngrößenverteilung abnimmt,
daß aber gleichzeitig die Leistungen absinken (Gemisch mit Blaine-Oberflache 4300). Hingegen werden die Leistungen
umso besser, je feiner und enger die Korngrößenverteilung ist (Blaine-Oberfläche 64OO).
Dieses Beispiel erläutert den Einfluß der Blaine-Oberfläche des Gipses im Gemisch.
809836/0574 - 29 -
U-50 375
Es wurde ein Phospiiogips aus dem Aufschluß eines togolesischen
rhosphates eingesetzt, der folgende Eigenschaften
aufwies:
Feuchtigkeit bzw. Wasser 26 Gew.-fo, Blaine-Oberflache:
a) 2250 cm2/g mit \% Teilchen -ζ 30 /umj b) 7900 cm2/&
mit 605ε leuchen <
30 /um.
Durch Brennen dieses Phosphogipses erhielt man den erforderlichen
Plaster mit folgenden Eigenschaften: Blaine-Oberfläche 2050 cm /g, Korngrößenverteilung entsprechend
12$ leuchen <" 30 /um.
Es wurde ein Gemisch aus gleichen Gewichtsteilen Plaster
und Phosphogips hergestellt. Dann wurden einmal 400 g Geraisch und das andere Mal 440 g Gemisch jeweils 'auf 256 cm
verdichtet.
Ergebnisse:
Blaine-Oberflache des Gipses
cm2/g
2250 7900 7900
400 g Gemisch 440 g Gemisch
erford erlicher
Verdichtungsdruck
Verdichtungsdruck
(kg/cm^) | 96 | 58 | 96 |
Bnd-Dichte | 1,47 | 1,47 | 1,60 |
Biegefestigkeit (kg/cm ) |
43 | 33 | 50 |
Druckfes tigkeit (kg/cm^) |
137 | 65 | 170 |
Shore-Härte C 94 91 98
- 30 -
809836/0574
1A-50
Eine Zunahme der Blaine-Oberfläche des Gipses führt zu
einer Verringerung des Verdichtungsdruckes, aber auch, zu einer Verringerung der mechanischen Leistungen "bei
gleichem Gewicht des lcompaktierten Gemisches. Wird hingegen
da.s Gewicht des kompaktierten Gemisches erhöht, so steigen die erzielten Leistungen.ohne daß der Druck
zu hoch wird.
Es wurden folgende Versuche durchgeführt unter Verwendung von Formen 4 cm χ 4 cm χ 16 cm.
Es wurde in folgender Weise gearbeitet: In einem Mischer mit Ankerrührwerk wurde Phosphogips aus dem Aufschluß
eines togolesmhen Ph.ospha.ts vorgelegt; dieser Phosphogips enthielt 21% Feuchte bzw. Wa.sser; seine Korngrößenverteilung
lag unvermahlen bei 15 bis 100 /um, wobei der Mittelpunkt der Kurve der Korngrößenverteilung bei 45 /um
lag. Es wurde Plaster zugegeben, der durch Brennen dieses Pho3phogipses erhalten worden war und folgende Merkmale
aufwies: Brennverlust 5*8, Korngrößenverteilung 15 bis 80 /um mit Schwerpunkt~40 /um. Das Rührwerk wurde eingeschaltet
und tropfenweise Wasser zugegeben, so daß die Feuchtigkeit des Gipses + zugegebenes Wasser einen Überschuß,
bezogen auf die stöchiometrische, für die Hydratation de3 Plasters erforderliche Menge, 0,6$ bzw. 10,3/»
bzw. 7,6% bzw. 8,2% sowie 2,7% ausmachte, jeweils bezogen
a.uf das Gewicht des Gemisches aus Gips und Plaster. Nach beendeter Zugabe wurde das Gemisch in die Form gegeben
und verdichtet. Nach dem Entformen wurden die Prüfkörper 24 h bei Raumtemperatur belassen und dann folgende Eigenschaften
gemessen bzw. bestimmt:
- 32 B09836/0574
1A-5O 375
Versuch 3 4
Gemisch:
Gewicht, verdichtet
luf 256 cup (g) | 407 | 410 | 420 | 433 | 500 |
Verdichtungsdruck (kg/cm"2) |
96 | 85 | 83 | 80 | 144 |
Gew. -/ο im Gemisch: | |||||
Plaster | 67 | 60 | 74,5 | 74 | 80 |
Gips | 21,7 | 23 | 4,8 | 5 | 2,2 |
zusätzl.Wasser | 10,8 | 17 | 20,7 | 21 | 17,8 |
Wasser-Überschuß | 2,6 | 10,3 | 7,6 | 8,2 | 2,7 |
Prüfkörper: | |||||
Dichte | 1,53 | 1,6 | 1,67 | 1,54 | 1,85 |
Biegefestigkeit (kg/cm^) |
80 | 78 | 85 | 110 | 110 |
Druckfestigkeit (kg/cm^) |
245 | 220 | 270 | 250 | 490 |
Shore-Härte 0 | 98 | 100 | 100 | 100 | 100 |
Die Bedeutung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist klar ersichtlich: Es ermöglicht ausgezeichnete mechanische Leistungen
zu erzielen bei relativ geringer End-Dichte des Werkstoffes unter Einsatz von geringen Verdichtungs- oder
Preßdrucken.
In allen Versuchen 1 bis 8 dieses Beispiels, das die zweite Abwandlung des Verfahrens erläutert, wurde in
einem Mischer mit Planetenrührwerk gearbeitet. Der Plaster wurde vorgelegt und während des Rührens langsam bei Raumtemperatur
Wasser zugesprüht. Each beendeter Wasaerzugabe
809836/057A -33-
2805B23
U-50
wurde noch. 1 min weitergerührt; ohne Zeitverlust wurde
dann ein vorbestimmtes Gewicht des Gemisches, das den Abmessungen der Form, hier 12cmx4cmx16 cm, entsprach.in
die Form gegeben. Dann wurde bis zu einem Endvolumen von 4 cm χ 4 cm χ 16 cm = 256 cur verdichtet
und der erforderliche Druclc gemessen. Der Kolben sank
hier mit einer Geschwindigkeit von 1 cm/s. Ma.n ließ den Druck nicht langer einwirken, sondern entformte sofort.
Dann wurde der Prüfkörper 24 h bei Raumtemperatur belassen und anschließend entsprechend Standardverfahren
seine Leistungen bestimmt (Biegefestigkeit und Druckfestigkeit
jeweils in kg/cm sowie die Dichte).
In einer folgenden Tabelle sind die Arbeitsbedingungen und die erzielten Ergebnisse zusammengefaßt.
Versuch 1
Es wurde mit einem Piaster gearbeitet, der durch Brennen
in der Wirbelschicht mittels indirekter Beheizung entsprechend dem Verfahren der PR-AS 75/16119 aus einem
Gips erhalten worden war, der als Nebenprodukt bei der Phosphorsäureherstellung ausgehend von einem togolesischen
Phosphat und Schwefelsäure angefallen war.
Die Blaine-Oberfläche dieses Plasters betrug 2250 cm /g;
der Ha.uptteil der Teilchen wies eine Größe von 80 bis 100 /um a.uf und nur 5$ der Teilchen lagen über 125 /um.
Der Piaster enthielt 80$ ß-Halbhydrat, 18$ Anhydrit-III
und 1$ Gips sowie 1$ nicht rehydratxsxerbares Material
wie Kieselsäure und anderes mehr.
Stöchiometrisch benötigte Wa.ssermenge betrug 19,65 g a.uf
100 g dieses Piasters.
809836/0574 - 34-
U-50 375
Es wurden 390 g Plaster mit 68,8 g Wasser vermischt; die stöchiometriaii benötigte Menge machte 76,6 g Wasser aus,
infolgedessen lag hier ein Wasserunterschuß von 1,7$, bezogen auf das kompaktierte Gesamtgewicht, vor.
Der angewandte Druck betrug 128 kg; man erhielt einen Prüfkörper mit Dichte 1,72 und I
sowie Druckfestigkeit 309 kg/cm£
Prüfkörper mit Dichte 1,72 und Biegefestigkeit 39 kg/cm
Es wurde mit dem gleichen Plaster wie in Beispiel 1 gearbeitet.
Versuch 5
Es wurde mit einem Vorfabrikat-Piaster natürlicher Herkunft
gearbeitet mit Blaine-Oberflache 1850 cm /g und 60$
Teilchen >125 /um. Dieser Plaster enthielt 70$ ß-Halbhydrat,
12$ Anhydrit-III, 8$ Anhydrit-II und 10$ inerte Bestandteile.
Die stöchiometrisch benötigte Menge Wasser betrug 18,31 g für 100 g Plaster. Es wurden 516 g Plaster mit 84- g
Wasser gemischt; stöchiometrisch wären 94,48 g Wasser notwendig gev/esen; infolgedessen betrug der Wasser-Unterschuß
in diesem Fall 1,75$, bezogen auf das Gesamtgewicht des verdichteten Materials.
Der Preßdruck betrug 620 kg; man erhielt einen Prüfkörper mit Dichte 2,25, Bie
festigkeit 470 kg/cm
festigkeit 470 kg/cm
mit Dichte 2,25, Biegefestigkeit 35 kg/cm und Druck-
Die Werkstoffe bzw. Prüfkörper der Versuche 1 bis 5 wurden
jeweils mit einem Wasser-Unterschuß e/O <IL· erhalten und
809836/0574
- 35 -
1A-5O 375
erforderten deshalb relativ hohe Preß- bzw. Verdichtungsdrucke; ihre Biegefestigkeit war .nurmäßig trotz ihrer
hohen End-Dichte. Hingegen war die Druckfestigkeit ausgezeichnet.
1 2 3 4 5 6
Plaster (g) 390 370 370 320 516 446 419 Wasser (g) 68,8 96,7 123 69,5 85 94 121
stöchiometr, erfor-
derl. Wasser (g) 76,6 72,7 72,7 62,9 94,5 81,8 76,7 76/.;
Wasser-Überschuß
oder Unterschuß
(% der Gesamtmenge) -1,7 +5,1 +10,2 +1,7 -1,75 +2,27 +8,2 0,f-
Druck (kg/cm2) 128 96 80 60 620 145 112
End-Dichte 1,72 1,68 1,66 1,43 2,25 2,0 1,91 1,i-·
Biegefestigkeit (kg/cm )
Druckfestigkeit (kg/cm2)
Die Werkstoffe bzw. Prüfkörper der Versuche 2, 3 und 4, hergestellt
a.us einem synthetischen Plasterjwiesen die bevorzugten
Merkmale gemäß der zweiten Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf hinsichtlich Blaine-Oberfläche und
Korngrößenverteilung. Sie zeichnen sich bei relativ geringen Dichten und sehr mäßigen Verdichtungsdrucken durch ausgezeichnete
mechanische Eigenschaften, und zwa.r sowohl Biegefestigkeit a.ls auch Druckfestigkeit,aus.
Die Produkte der Versuche 6, 7 und 8 wurden ausgehend von dem gleichen natürlichen Piaster wie in Beispiel 5 erhalten.
Sie benötigen nur geringe Verdichtungsdrucke. Die Produkte der Versuche 6 und 7 haben sehr interessante Eigenschaften
hinsichtlich Biegefestigkeit und Druckfestigkeit, erfordern
a.ber einen stärkeren Verbrauch a.n Ma.terial auf die Produkte
39 | 104 | 64 | 55 | 35 | 69 | 83 | 31 |
309 | 358 | 290 | 160 | 470 | 390 | 320 | 70 |
809836/0574 .. 36 -
mit äquivalenten Leistungen, die ausgehend von synthetischem
Gips erha.lten wurden.
Zum Vergleich wurde gemäß Beispiel 7> jedoch bei 60 bis 700G anstatt bei Raumtemperatürf gearbeitet. Der eingesetzte
Plaster war der gleiche wie in Beispiel 7 und bestand zum großen Teil aus ß-Halbhydrat.
erhöhten Man erzielte trotz der Temperatur das Abbinden dieses
Plasters beim Verdichten und die Bildung von Formkörper.
!fach dem Entformen wurden die Körper mehrere Stunden in
mit Feuchtigkeit gesättigter Luft gehalten, um den Abbindevorgang zu Ende zu bringen. Dann wurden sie 48 h
bei Raumtemperatur belassen und darauf hinsichtlich Biegefestigkeit, Druckfestigkeit und Dichte untersucht.
809836/0574
Temperatur
8
70
70
9 60
10 63
Plaster (g)
Wasser (g)
stöchiometrich erforderliches Wasser (g)
Wasser-Überschuß oder Unterschuß (#)
305,4 347,6 327,6 327 gebro- 392,4 306,4 gebrochen
chen
67,5 68 77,4 49,6 49,6
+3
+3
-3
51,1 39,9
-5
-5
Druck (kg/cm2)
ο Gewichtsverlust in feuchter Atmosphäre (#)
Gewichtsverlust nach 48 h bei Raumtemperatur (#)
End-Dichte
Biegefestigkeit (kg/cm2) Druckfestigkeit (kg/cm2)
60
4,9 5,1 5,1
1,38 1,38 1,58 27 29 25
1,38 1,38 1,58 27 29 25
140 150
80
80
80
1,9
4,5 4,5 1,41 1,41 16 13
120 gebrochen
60
96
1,9 1,9
4,3
1,66 1,29
16
170
Der Vergleich, der Versuche 8 mit den Versuchen des Beispiels
7) boi dem bei Raumtemperatur gearbeitet wurde,
zeigen, daß hinsichtlich, der mechanischen Eigenschaften bessere Ergebnisse erzielt wurden. Außerdem stellte man
einen merklichen Gewichtsverlust in feuchter Atmosphäre fest, der nicht den V/asserunterschuß kompensierte.
In den Versuchen 9 und 10 wies eine beträchtliche Anzahl
von Prüfkörpern Sprünge auf oder ging zu Bruch; dies bestätigt die geringe Biegefestigkeit. Die Prüfkörper
sahen nach, dem Entformen pulverig aus; die Prüfkörper der Versuche 10 blieben nach Verweilen in feuchter
Atmosphäre und 48 h langem Trocknen bei Raumtemperatur
pulverig.
80983G/0574
Claims (21)
- Patentansprüche(j α Verfahren zur Herstellung von Gipsbauteilen mit guten Festigkeitseigenschaften durch Pressen eines Gemisches von Plaster und feuchtem Gips und/oder Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß man 30 bis 100 Gew.-?6 Plastermit einer Oberfläche nach Blaine von 500 bis 15 000 cm /g verwendet und im Gemisch einen Wasserüberschuß - bezogen auf die für das Abbinden erforderliche Menge - von O bis 15 % des Gesamtgemisches vorsieht und daß man unter einem solchen Druck preßt, daß der Plaster in sehr kurzer Zeit abbinden kann, woraufhin man ohne Trocknen entformt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Wasserüberschuß von 2 bis 8 Gew.-# vorsieht.
- 3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserüberschuß durch die entsprechende Menge an feuchtem Gips zur Verfügung gestellt wird, der 15 bis 40 Gew.-9ό Wasser enthält und dessen Oberfläche nach Blaine 200 bis 10 000 cm2/g beträgt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserüberschuß durch 60 bis 99 Gew.-?6 Gips mit einem Wassergehalt von_O bis 40 Gew.-# Wasser zur Verfügung gestellt wird.809836/05741A-50 375
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch von Piaster unterschiedlicher Calciumsulfat-Hydrate mit im Mittel zumindest 0,5 Mol Kristallwasser je Mol Calciumsulfat und Wasser mit einem Wasser-Überschuß von 0 bis 12 Gew.-Jo preßt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Plaster mit zusätzlich Anhydrit II, Anhydrit III und/oder Gips verwendet.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Plaster enthaltend bis etwa 100 % löslichen Anhydrit III verwendet.
- 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Plaster enthaltend bis15 Gev,-% Gips verwendet.
- 9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Plaster mit einer Oberfläche nach Blaine von 2 500 bis 7 000 cm /g, vorzugs-2weise 600 bis 12 000 cm /g, insbesondere 2000 bis 5000 cm /gverwendet.
- 10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß man einen durch Brennen von Phosphogips erhaltenen Plaster verwendet.
- 11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Plaster mit einer Korngröße von 20 bis 600 /um verwendet, vorzugsweise mit 20 bis 100 /um, wobei die Hauptmenge 40 /Um hat.809836/05741A-50
- 12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Gips mit O bis 40 Gew.-^, vorzugsweise 15 bis 40 Gew.-% Wasser, insbesondere 25 bis 35 Gew.-?6 verwendet.
- 13· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Gips mit einer Oberfläche nach Blaine von 200 bis 10 000 cm/g, vorzugsweise 200 bis 4000, insbesondere 1000 bis 4000 cm /g verwendet.
- 14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man anstelle des Gipses oder eines Teils davon angefeuchtete natürliche Fasern, Vermiculit, Sand, Ferrosulfat oder ein wasserhaltiges mineralisches Pulver verwendet.
- 15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch g e -kennzeichnet, daß man unter einem Druck von2 230 bis 250 kg/cm , vorzugsweise 30 bis 100 kg/cm , insbesondere 30 bis 700 kg/cm2 oder 50 bis 250 kg/cm2 preßt.
- 16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15, dadurch g e k e η η zeichnet, daß man 15 bis 90 s preßt.
- 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 50 cm/s preßt.
- 18. Verfahren nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß man trockenem oder unzureichend feuchtem Gips zuerst Wasser zugibt und dann mit dem Plaster vermischt.
- 19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch g e k e η η -809836/05741A-5O 375zeichnet, daß man trockenen oder unzureichend feuchten Gips zuerst mit dem Plaster mischt und dann das Wasser unmittelbar vor dem Pressen zugibt.
- 20. Verfahren nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Plaster einen inerten Füllstoff zusetzt.
- 21. Verfahren nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Gemisch mindestens einen der folgenden Hilfsstoffe zusetzt: Wasserabweisende Mittel, verstärkende Mittel, neutralisierende Mittel, Polymerisate, verschiedener Füllstoffe.809838/0574
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7703561A FR2380234A1 (fr) | 1977-02-09 | 1977-02-09 | Perfectionnement au procede de compactage de melange gypse humide/platre |
FR7710060A FR2386497A2 (fr) | 1977-04-04 | 1977-04-04 | Perfectionnement au procede de compactage de melange gypse humide/platre |
FR7720773A FR2396632A1 (fr) | 1977-07-06 | 1977-07-06 | Procede de preparation de corps moules par compactage de melanges a base de platre et d'eau |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2805523A1 true DE2805523A1 (de) | 1978-09-07 |
DE2805523B2 DE2805523B2 (de) | 1981-02-05 |
Family
ID=27250713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2805523A Withdrawn DE2805523B2 (de) | 1977-02-09 | 1978-02-09 | Verfahren zur Herstellung von Gipsbauteilen |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4340521A (de) |
JP (1) | JPS53124536A (de) |
AR (1) | AR216502A1 (de) |
AU (1) | AU512125B2 (de) |
BE (1) | BE863776A (de) |
BR (1) | BR7800779A (de) |
CA (1) | CA1131431A (de) |
DE (1) | DE2805523B2 (de) |
DK (1) | DK57078A (de) |
ES (1) | ES466766A1 (de) |
FI (1) | FI66167C (de) |
GB (1) | GB1593344A (de) |
GR (1) | GR63170B (de) |
IL (1) | IL53998A (de) |
IT (1) | IT1104163B (de) |
LU (1) | LU79017A1 (de) |
NL (1) | NL7801229A (de) |
PH (1) | PH14018A (de) |
TR (1) | TR20104A (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0019207A1 (de) * | 1979-05-14 | 1980-11-26 | Gert Prof. Dr.-Ing. Kossatz | Verfahren zum Herstellen von Gipsbauteilen |
DE3124001A1 (de) * | 1981-06-19 | 1983-01-13 | Hölter, Heinz, Dipl.-Ing., 4390 Gladbeck | "spritzmassen zur verfestigung des frisch geschnittenen gebirges, vorzugsweise fuer bergbaustrecken mit fruehtragender biege-, zug- und druckfestigkeit" |
DE3431953A1 (de) * | 1984-08-30 | 1986-03-06 | Bison-Werke Bähre & Greten GmbH & Co KG, 3257 Springe | Verfahren zum herstellen von formteilen aus gips, insbesondere platten |
WO1988003916A1 (fr) * | 1986-11-27 | 1988-06-02 | Brouard Jean Charles Louis Eug | Procede de fabrication d'un element de construction a base de liant hydraulique, element ainsi obtenu et procede de construction a partir de ces elements |
WO2019035782A1 (en) * | 2017-08-15 | 2019-02-21 | Inkaya Yonca | METHOD FOR OBTAINING CONSTRUCTION MATERIALS BY ARRANGING / ADJUSTING AND / OR ENHANCING THE QUANTITY OF THE STRONTIUM ELEMENT (SR) IN THE STRUCTURE OF CALCIUM SULFATES |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3117813A1 (de) * | 1981-05-06 | 1982-11-25 | Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl | Verfahren zur herstellung von gipsformsteinen |
JPS5836992A (ja) * | 1981-08-26 | 1983-03-04 | 関西ペイント株式会社 | 表面仕上げ石こう材の製造方法 |
JPS59184426A (ja) * | 1983-04-04 | 1984-10-19 | 近畿電機株式会社 | 続流遮断型閃絡標示器用消弧剤 |
DE3574353D1 (en) * | 1984-02-10 | 1989-12-28 | Wurtex Maschinenbau Hofmann Gm | Method for the continuous production of shaped articles, in particular slabs, from a mix of plaster of paris, and fibre materials as well as a device for carrying out the method |
DE3439493A1 (de) * | 1984-10-27 | 1986-05-07 | Wuertex Maschinenbau Hofmann G | Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von formkoerpern, insbesondere von platten, aus einer mischung von gips- und faserstoff sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
US5342566A (en) * | 1990-08-23 | 1994-08-30 | Carl Schenck Ag | Method of manufacturing fiber gypsum board |
CA2130508C (en) * | 1993-08-20 | 2005-04-12 | Peter Douglas Chase | Process for making thin, sealant-coated, fiber-reinforced gypsum panel and panel made thereby |
US6630153B2 (en) * | 2001-02-23 | 2003-10-07 | Smith & Nephew, Inc. | Manufacture of bone graft substitutes |
GB0314655D0 (en) * | 2003-06-24 | 2003-07-30 | Bpb Plc | Method and apparatus for producing a multilayer cementitious product |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1652162A (en) * | 1923-03-19 | 1927-12-13 | United States Gypsum Co | Molded structural unit and prodcess of producing the same |
US1703097A (en) * | 1926-05-07 | 1929-02-26 | Chassevent Louis Emile | Process for the manufacture of marble plaster |
BE538799A (de) | 1955-06-07 | 1955-06-30 | Union Chimique Belge Sa | |
FR1181150A (fr) | 1957-08-13 | 1959-06-11 | Saint Gobain | Perfectionnement à la fabrication de l'acide phosphorique |
US3198858A (en) * | 1964-05-27 | 1965-08-03 | Mcnulty Bros Company | Plaster composition and method |
FR1511233A (fr) | 1966-02-11 | 1968-01-26 | Ici Ltd | Prodédé de fabrication d'objets conformés avec une matière de liaison hydraulique |
NL6809939A (de) | 1968-07-12 | 1970-01-14 | ||
US3666581A (en) * | 1969-04-01 | 1972-05-30 | United States Gypsum Co | Method of making dried gypsum articles having improved strength to density ratio |
FR2098706A5 (de) | 1970-07-24 | 1972-03-10 | Platre Prefabrique | |
JPS5427365B2 (de) * | 1972-05-01 | 1979-09-10 | ||
US3809566A (en) * | 1972-05-26 | 1974-05-07 | O Revord | Gypsum-based building product and method of producing same |
JPS4931012A (de) * | 1972-07-24 | 1974-03-20 | ||
DE2317049B2 (de) | 1973-04-05 | 1978-03-09 | Salzgitter Industriebau Gmbh, 3320 Salzgitter | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Calciumsulfathalbhydrat |
-
1978
- 1978-02-02 NL NL7801229A patent/NL7801229A/xx not_active Application Discontinuation
- 1978-02-07 JP JP1288978A patent/JPS53124536A/ja active Pending
- 1978-02-07 LU LU79017A patent/LU79017A1/xx unknown
- 1978-02-07 GR GR55380A patent/GR63170B/el unknown
- 1978-02-08 FI FI780411A patent/FI66167C/fi not_active IP Right Cessation
- 1978-02-08 AU AU33108/78A patent/AU512125B2/en not_active Expired
- 1978-02-08 IL IL5399878A patent/IL53998A/xx unknown
- 1978-02-08 DK DK57078A patent/DK57078A/da not_active Application Discontinuation
- 1978-02-08 GB GB5078/78A patent/GB1593344A/en not_active Expired
- 1978-02-08 TR TR2010478A patent/TR20104A/xx unknown
- 1978-02-08 BE BE185014A patent/BE863776A/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-02-08 CA CA296,478A patent/CA1131431A/en not_active Expired
- 1978-02-08 IT IT4797778A patent/IT1104163B/it active
- 1978-02-08 ES ES466766A patent/ES466766A1/es not_active Expired
- 1978-02-09 DE DE2805523A patent/DE2805523B2/de not_active Withdrawn
- 1978-02-09 AR AR27103978A patent/AR216502A1/es active
- 1978-02-09 BR BR7800779A patent/BR7800779A/pt unknown
- 1978-02-09 PH PH20768A patent/PH14018A/en unknown
-
1980
- 1980-10-23 US US06/200,084 patent/US4340521A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0019207A1 (de) * | 1979-05-14 | 1980-11-26 | Gert Prof. Dr.-Ing. Kossatz | Verfahren zum Herstellen von Gipsbauteilen |
DE3124001A1 (de) * | 1981-06-19 | 1983-01-13 | Hölter, Heinz, Dipl.-Ing., 4390 Gladbeck | "spritzmassen zur verfestigung des frisch geschnittenen gebirges, vorzugsweise fuer bergbaustrecken mit fruehtragender biege-, zug- und druckfestigkeit" |
DE3431953A1 (de) * | 1984-08-30 | 1986-03-06 | Bison-Werke Bähre & Greten GmbH & Co KG, 3257 Springe | Verfahren zum herstellen von formteilen aus gips, insbesondere platten |
WO1988003916A1 (fr) * | 1986-11-27 | 1988-06-02 | Brouard Jean Charles Louis Eug | Procede de fabrication d'un element de construction a base de liant hydraulique, element ainsi obtenu et procede de construction a partir de ces elements |
FR2607426A1 (fr) * | 1986-11-27 | 1988-06-03 | Brouard Jean Charles Louis Eug | Procede de fabrication d'un element de construction a base de platre, element ainsi obtenu et procede de construction a partir de ces elements |
US5000793A (en) * | 1986-11-27 | 1991-03-19 | Brouard Jean Charles Louis Eug | Method of manufacturing a building element based on a hydraulic binder, an element thus obtained, and a building method using such elements |
WO2019035782A1 (en) * | 2017-08-15 | 2019-02-21 | Inkaya Yonca | METHOD FOR OBTAINING CONSTRUCTION MATERIALS BY ARRANGING / ADJUSTING AND / OR ENHANCING THE QUANTITY OF THE STRONTIUM ELEMENT (SR) IN THE STRUCTURE OF CALCIUM SULFATES |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU3310878A (en) | 1979-08-16 |
DE2805523B2 (de) | 1981-02-05 |
FI780411A (fi) | 1978-08-10 |
NL7801229A (nl) | 1978-08-11 |
AR216502A1 (es) | 1979-12-28 |
IT7847977A0 (it) | 1978-02-08 |
LU79017A1 (fr) | 1978-09-18 |
AU512125B2 (en) | 1980-09-25 |
BE863776A (fr) | 1978-08-08 |
PH14018A (en) | 1980-12-08 |
ES466766A1 (es) | 1978-11-16 |
IT1104163B (it) | 1985-10-21 |
TR20104A (tr) | 1980-07-24 |
JPS53124536A (en) | 1978-10-31 |
BR7800779A (pt) | 1979-01-02 |
DK57078A (da) | 1978-08-10 |
CA1131431A (en) | 1982-09-14 |
FI66167C (fi) | 1984-09-10 |
IL53998A (en) | 1981-05-20 |
GR63170B (en) | 1979-09-28 |
FI66167B (fi) | 1984-05-31 |
GB1593344A (en) | 1981-07-15 |
US4340521A (en) | 1982-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60105269T3 (de) | Feuerbeständige ultra-hochleistungsbetonzusammensetzung | |
AT396225B (de) | Verfahren zur erzeugung von calciumsulfat-alphahalbhydrat aus feinteiligem calciumsulfat und dessen verwendung | |
DE19523324C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines verfestigten Produkts | |
CH645328A5 (de) | Verfahren zur herstellung eines karbonatisierten bauelementes. | |
DE2805523A1 (de) | Verfahren zur herstellung von gipsbauteilen | |
DE3319017C2 (de) | ||
EP0064793B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Gipsformsteinen | |
DE2903515A1 (de) | Verfahren zur herstellung von gipsbauteilen | |
DE102008047160A1 (de) | Porenbetonmaterial sowie Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE3127982A1 (de) | Baumaterialien auf aluminiumhydroxid-basis und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE2949390C2 (de) | Härtbare Zusammensetzung zur Bildung von Ettringit (TSH), Zement, Gips, sowie bis zu 40 Gew.-% Fasermaterial enthaltenden Produkten | |
DE60103688T2 (de) | Kalziumsilikatplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE10326623B4 (de) | Verwendung einer Mischung zur Herstellung von feuchtigkeitsbeständigen Gipsbauteilen | |
DE102007062492A1 (de) | Formstein | |
DE102010012503A1 (de) | Putzmasse für Bauzwecke | |
CH631144A5 (de) | Kalk-kieselsaeuregemisch und verfahren zur herstellung von dampfgehaerteten baustoffen. | |
EP0061517B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines wasserfesten Bindemittels | |
DE2820452A1 (de) | Aktivator fuer granulierte schlacke | |
DE3221463A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines leichtbaustoffes | |
DE3437415C1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Waermedaemmkoerpern | |
DE915317C (de) | Verfahren zur Herstellung von Bauelementen aus Leichtbeton | |
DE3816513C2 (de) | ||
EP0269736A1 (de) | Zubereitung zur herstellung von gipsgegenständen | |
DE2756499A1 (de) | Kriechfestes bindemittel und stoffzusammensetzung zu seiner herstellung | |
AT375905B (de) | Verfahren zur herstellung von gipsbauteilen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
8263 | Opposition against grant of a patent | ||
8230 | Patent withdrawn |