DE2805523B2

DE2805523B2 - Verfahren zur Herstellung von Gipsbauteilen

Info

Publication number: DE2805523B2
Application number: DE2805523A
Authority: DE
Inventors: Michel Lyon Deleuil (Frankreich)
Original assignee: Rhone Poulenc Industries SA
Current assignee: Rhone Poulenc Industries SA
Priority date: 1977-02-09
Filing date: 1978-02-09
Publication date: 1981-02-05
Also published as: BR7800779A; IT1104163B; DK57078A; DE2805523A1; PH14018A; IT7847977A0; AU3310878A; FI780411A; NL7801229A; FI66167C; GB1593344A; FI66167B; IL53998A; JPS53124536A; US4340521A; CA1131431A; GR63170B; AR216502A1; LU79017A1; AU512125B2

Description

Es ist bekannt. Gemische aus Plaster und Gips unter Druck zu verformen. In der NL-OS 68 09 939 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem Gips (Calciumsulfat-dihydrat), der bei dem Verfahren zur Phosphorsäuregewinnung anfällt, mit Plaster (Calciumsulfat-halbhydrat) in einem Gewichtsverhältnis von maximal 5 :1 gemischt und dieses Gemisch in einer Form unter einem Druck von mindestens 1000 N/cm² gepreßt wird. Die in dem Gemisch eingesetzte Piastermenge hängt von dem angestrebten Baustoff oder Formkörper sowie vom Wassergehalt des Phosphogipses ab. Außerdem wird angenommen, daß das im Gips vorhandene, physikalisch gebundene oder oberflächlich adsorbierte Wasser unter dem Einfluß des starken Druckes mit dem Plaster unter Bildung von Calciumsulfat-dihydrat reagiert, wodurch man ein Baumaterial erhält das vor allem in der Landwirtschaft, bei der Herstellung von Steinen oder 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 1000 N/cm² gepreßt werden müssen, um wertvolle Baustoffe zu erhalten, verliert dieses Verfahren etwas seine Bedeutung sowohl in praktischer wie auch in wirtschaftlicher Hinsicht
Aus der DE-OS 22 40 926 ist die Herstellung eines Baustoffs aus einem Gemisch von Anhydrit-Η und einem feuchten Zuschlagstoff und gegebenenfalls inerten Zuschlagstoffen bekannt. Der feuchte Zuschlagstoff soll Chemiegips, also Calciumsulfat-dihydrat, sein und die Wassermenge soll der für das Abbinden des Calciumsulfats stöchiometrisch benötigten Menge entsprechen. Bei diesem bekannten Verfahren wird somit wasserfreies Calciumsulfat mit der stöchiometrisch erforderlichen Wassermenge abgebunden. Andererseits ist dieser Druckschrift sowie der FR-PS 20 98 706 zu entnehmen, daß es allgemeine Ansicht der Fachwelt war, daß ein Wasserüberschuß bei der Herstellung von Gipsbauteilen zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften dieser Bauteile führt Nach diesem Stand der Technik sind die mechanischen Eigenschaften umgekehrt proportional der Menge an Anmachwasser. Schließlich ist auch allgemein bekannt, daß Anhydrit-Ii zu höherer Festigkeit der daraus hergestellten Gipsbauteile als Plaster, der im allgemeinen aus α- oder 0-Halbhydrat besteht, führt

Verschiedene Versuche wurden bereits unternommen, um bei der Verarbeitung von Plaster keinen Wasserüberschuß zu haben, da ein solcher zu einer Verschlechterung des Trocknens führt ohne jedoch etwas zu den mechanischen Eigenschaften beizutragen.

Nach der FR-PS 15 11 233 wird ein Pulvergemisch auf der Basis von Plaster unter beträchtlichem Druck gepreßt und durch Einwirkung von Wasserdampf das Abbinden des Plasters zu Gips erreicht

Nach der FR-PS 20 98 706 wird natürlicher oder synthetischer Piaster mit einer kleineren Menge an Wasser als üblich angemacht, und zwar mit 21 bis 45% anstatt 80% und dann mit bis zu 600 N/cm² gepreßt. Die auf diese Weise erzeugten Formkörper weisen zwar eine verbesserte Druckfestigkeit auf; aber die Verarbeitung solcher Gemische ist schwierig.

Nach der FR-PS 22 24 263 werden die feuchten und heißen Produkte aus der Herstellung von «-Calciumsulfat-halbhydrat vor dem Abkühlen zu sehr harten Körpern gepreßt. Im Gegensatz zu den vorher

bo genannten Druckschriften liegt die verwendete Wassermenge unter der stöchiometrisch erforderlichen Menge. Überraschenderweise konnte jedoch festgestellt werden, daß bei Anwendung eines Gemischs von feuchtem Chemiegips und einem aus Chemiegips

t>5 hergestellten Plaster bei einer überstöchiometrischen Menge an Anmachwasser Bauteile hergestellt werden können, die den bekannten Bauteilen auf der Basis von Gips aus Plaster oder Anhydrit überlegen sind.

Aufgabe der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Gipsbautcilen guter Biegefestigkeit und Druckfestigkeit, geringster Wasseraufnahme und einstellbaren Raumgewichts, ohne daß dafür übermäßige Preßdrucke erforderlich wären.

Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man 30 bis 99 Gew.-% Plaster im Gemisch mit Gips und einer überstöchiometrischen Wassermenge bis zu einem Oberschuß von 15% unter einem solchen Druck preßt, daß der Plaster in kurzer Zeit abbinden kann, wodurch ein Entformen ohne Trocknen möglich ist Der erfindungsgemäß anzuwendende Plaster ist hergestellt aus Chemiegips und hat eine spezifische Oberfläche nach Blaine von 2500 bis 7000 cm²/g. Der bevorzugte Oberschuß an Anmachwasser beträgt 2 bis 8 Gew.-%. Zweckmäßigerweise hat der Plaster eine Korngröße von 20 bis 600 μΐη, vorzugsweise von 20 bis 100 μπι, wobei die Hauptmenge eine Feinheit von etwa 40 μΐη besitzen solL Der neben dem Plaster erfindungsgemäß anzuwendende Gips soll einen Wassergehalt bis zu 40 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 40 Gew.-%, haben. Anstelle eines Teils des Gipses können angefeuchtete Naturfasern, feuchter Vermiculit, Sand oder Ferrosulfat in dem zu verpreßenden Gemisch verwendet werden. Der Preßdruck liegt im allgemeinen zwischen 300 und 2500 N/cm², vorzugsweise 300 bis 1000N/cm². Eine Preßzeit von 15 bis 90s ist meist ausreichend. Die Preßgeschwindigkeit liegt im allgemeinen zwischen 0,1 und 50 cm/s. Wird trockener oder feuchter Gips jedoch mit unzureichender Wassermenge jo in dem zu verpreßenden Gemisch angewandt, so ist es möglich, das Wasser zuerst dem Gips zuzusetzen und dann diesen dem Plaster unterzumischen oder das noch benötigte Wasser dem Gemisch von Plaster und trockenem bzw. nicht ausreichend feuchtem Gips zuzugeben. Gegebenenfalls kann man dem Plaster auch einen inerten Füllstoff zusetzen. Das zu verpreßende Gemisch kann wie üblich auch verschiedene Hilfsstoffe enthalten wie wasserabweisende Mittel, verstärkende Mittel, neutralisierende Mittel, Polymerisate und Füllstoffe.

Erfindungsgemäß kann Chemiegips sehr unterschiedlicher Herkunft eingesetzt werden, insbesondere ein solcher der bei der großtechnischen Herstellung von Phosphorsäure durch Aufschluß von Rohphosphaten mit Schwefelsäure, bei der Herstellung von Flußsäure durch Aufschluß von Fluorit mit Schwefelsäure, bei der Herstellung von Borsäure und organischen Säuren wie Citronensäure und Weinsäure oder bei der Herstellung von Natriumcarbonat oder Kunstseide, wenn restliches Calciumchlorid mit Natriumsulfat umgesetzt wird, bei der Aktivierung von Tonen durch Einwirkung von Calciumcarbonat auf restliches bzw. zurückgebliebenes Aluminiumsulfat, bei der Herstellung von Phenolen und Huminsäure durch Einwirkung von Schwefelsäure auf restliches bzw. zurückgebliebenes Calciumoxalat oder bei der Neutralisation der sauren Industrieabwässer, insbesondere mit Kalk oder Calciumcarbonat, anfällt. Diese sauren Abwässer können aus verschiedenen Industrien stammen, beispielsweise aus der Herstellung bo von Titanoxid auf schwefelsaurem Wege, vom Beizen von Stahl oder aus der Raffination von Kupfersulfat oder Zinksulfat.

Erfindungsgemäß wird bevorzugt ein Phosphogips aus der Herstellung von Phosphorsäure eingesetzt. b5

Bei der sogenannten Naßphosphorsäure-Herstellung, z. B. nach den FR-PS 11 25 849 und 11 81 150, wird das Rohphosphat oder Phosphatgestein mit Schwefelsäure aufgeschlossen, wodurch man eine Schwefelsäüre-haltige Phosphorsäure-Lösung und Calciumsulfat als Rückstand erhält Nach Abirennen des Rückstandes und gegebenenfalls Abscheidung der Schwefelsäure aus der Phosphorsäure-Lösung kann diese ihrer Verwendung zugeführt werden, während der im Rückstand vorhandene Gips in an sich bekannter Weise als sogenannter Phosphogips verwendet oder zu Piaster oder Anhydrit gebrannt werden kann. Meistens ist es jedoch zweckmäßig, den Rückstand aus dem Schwefelsäureaufschluß der Rohphosphate zuerst einer Reinigung und gegebenenfalls Neutralisierung zu unterwerfen, um die nicht gelösten Begleit-Minerale der Rohphosphate, insbesondere silicatische oder tonerdehaltige Stoffe, abzutrennen. Ein solches Reinigungsverfahren ist beispielsweise Gegenstand der FR-PS 16 01411, wonach der rohe Gips in mehrstufigen aufeinanderfolgenden Waschvorgängen in Hydrocyclonen, gegebenenfalls gleichzeitig mit einer Neutralisierung der Rest-Acidität, gereinigt wird. Der so erhaltene reine Gips kann dann getrocknet werden, was im allgemeinen in mehreren Stufen unter Temperaturen von 120 bis 160⁰C geschieht. Die Neutralisisrung des rohen Rohphosphogipses kann beispielsweise nach der FR-PS 23 08 593 durch Zugabe einer alkalisch reagierenden Verbindung zu dem in Wasser suspendierten Gips erreicht werden. Als alkalisch reagierende Verbindung eignen sich hierfür beispielsweise die Carbonate von Calcium, Magnesium, Natrium oder Kalium, die Oxide von Magnesium und Calcium bzw. die Hydroxide von Natrium und Kalium, wobei die anzuwendende Menge an alkalisch reagierender Verbindung im Hinblick auf die Rest-Aciditäi bemessen wird.. ·

Der erfindungsgemäß eingesetzte feuchte Gips enthält bis 40% Wasser. Es ist vorteilhaft, pulverförmigen Gips zu verwenden und zu verhindern, daß er infolge eines Wassergehaltes von mehr als etwa 40% pastenförmig wird; daher sind Wassergehalte von 25 bis 35%, insbesondere etwa 30%, besonders wünschenswert.

Gemäß einer Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man den Gips teilweise durch ein Material ersetzen, das das für das Abbinden des Plasters notwendige Wasser liefert, z. B. feuchte Naturfasern, feuchten Vermiculit, Sand oder feuchtes Eisen-II-sulfat, wie es beispielsweise bei der Herstellung von Titanoxid nach dem Schwefelsäure-Verfahren anfällt.

Der erfindungsgemäß angewandte Plaster soll eine enge Korngrößenverteilung haben, d. h. der Hauptteil hat eine Feinheit von 20 bis 100 μιτι. Eine solche Korngrößenverteilung liegt bei Plastern aus Phosphogips vor, bei denen die Gauss'sche Kurve bei 40 μΐη ein Maximum aufweist.

Zur Herstellung des Plasters wird der Phosphogips getrocknet und gebrannt, z. B. in einem Drehrohrofen mit indirekter Beheizung oder in der Wirbelschicht.

Der Plaster-Anteil in dem nach der Erfindung zu verpressendem aus feuchtem Gips und 30 bis 60% Plaster ist abhängig von dem überschüssigen Wasser und damit den angestrebten Eigenschaften.

Der Bereich des erfindungsgemäß vorgesehenen Plasters kann durch den Ausdruck

0 <

E- \l>

100 + P

wiedergegeben werden. Pg Pläsier werden mit 100 g feuchtem Gips gemischt, der Fg freies Wasser enthält.

Der Hydrat-Gehalt des Plasters ist derart, daß 100 g Plaster stöchiometrisch mit lOOatg Wasser in Gips übergehen würden.

Das überschüssige Anmachwasser entspricht der Gleichung e = E — txPund infolgedessen lassen sich die Grenzen für e = > 0— 15% wiedergeben durch

_ÄP<£und( + 0,15)P> E-15

Enthält beispielsweise der Gips 25% lreies Wasser (E = 25) und handelt es sich beim Piaster um reines Halbhydrat,

CaSO₄ 0,5 K₂O (-, = — = 0.1:

und will man mit einem Wasserüberschuß = 3% arbeiten, so ergibt sich

TööTp

= 0,03

25-3 = P(O,186+O,O3)

P = 102 g Tür 100 g feuchten Gips

Der Preßdruck soll bei einem Gemisch, enthaltend 30 bis 60% Plaster, im Bereich von 300 bis 1000 N/cm² liegen. Man erhält erfindungsgemäß analog; mechanische Eigenschaften wie bei üblichen Verfahren (z. B. Biegefestigkeit 250 bis 300 N/cm², Druckfestigkeit 600 bis 800 N/cm²), indem man die obigen Gemische mit < 1000 N/cm² preßt. Werden höhere Festigkeiten angestrebt (beispielsweise Biegefestigkeit 500 bis 600 N/cm²), so genügt es, das Gewicht des Gemisches für ein gegebenes Endvolumen zu erhöhen. Diese hat natürlich die Folge, daß der Preßdruck erhöht werden muß; jedenfalls werden aber die angestrebten Eigenschaften stets mit einem Minimum an Preßdruck erreicht.

Die Preßzeit ist im allgemeinen recht kurz, beispielsweise 15 bis 90s. Sogar unter 15s erhält man unmittelbar Baustoffe, die gehandhabt werden können. Diese kurzen Preßzeiten ermöglichen kurze Arbeitstakte in der großtechnischen Fertigung, was ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist.

Ein weiterer Vorteil des erlindungsgemäßen Verfahrens liegt in den außerordentlich geringen Energiekosten, da nämlich der Preßkörper nicht getrocknet zu werden braucht und weil zu dessen Herstellung nur bis herunter zu 30% Plaster benötigt werden, der getrocknet und gebrannt werden mußte.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in seiner Flexibilität hinsichtlich Art und Mengen gegebenenfalls vorhandener Zusätze. So kann es vorteilhaft sein, dem Gemisch oder den verschiedenen Komponenten Neutralisationsmittel (Kalk, Calciumcarbonat usw.), wasserabweisende Mittel (Methylsiliconate), Verstärkungsmittel (mineralische oder organische Fasern), mineralische Stoffe (Aluminiumsulfat oder Kalk) oder Polymerisate (Harnstoff/Formaldehyd-Harze oder Vinylpolyacetate) sowie verschiedene Füllstoffe (Kies oder Kaolin) zuzusetzen.

Wenn der eingesetzte Gips entweder trocken oder unzureichend feucht ist. kann man Wasser zugeben, und /war entweder dem Gips vor oder nach dem Mischen mit dem Plaster, insbesondere unmittelbar vor dem Pressen.

Mit Hilfe de- ei liiuliinpsjiemäUeii Verfahrens lassen sieh Formkörper beliebiger I orm und Dimension herstellen. Das Verfahren ist besonders brauchbar fur die Herstellung von quadratischen Platten, wie Platten, Blöcken, Verbundmaterialien und Trennplatten für Fassaden, Verkleidungen, Fußböden u. ä. m.

Die criuidungsgemäß erhaltenen r^uSLoift iind für zahlreiche Gebiete interessant. Sie sind vor allem dazu geeignet, Bauteile aus Gips, Beton oder Ziegeln zu ersetzen. Gegenüber Gipsbauteilen rühren die erfindungsgemäßen Baustoffe zu einer wesentlichen Energieeinsparung bei der Herstellung. Sie können schon mit geringem Querschnitt (Dicke) und großer Länge, wie es mit Gipsbauteilen nicht möglich ist, als tragende Elemente dienen; als Ersatz von Beton oder Ziegel ist die Vielfalt der Formen und Größen für die verschiedensten Arten von Wärme- und Schall-Isolierung und ihre leichtere Montage ein besonderer Vorteil.

Die erhaltenen Baustoffe und Formkörper zeichnen sich vor allem durch sehr gute mechanische Eigenschaften und sehr geringe Wiederaufnahme von Wasser beim Eintauchen aus. Beispielsweise wurden Werte an Prüfstäben von 4 cm -4 cm ■ 16 cm 24 h nach dem Pressen unter einem Druck < 1000 N/cm² Biegefestigkeiten von 250 bis 660 N/cm², Druckfestigkeiten von 250 bis 1800 N/cm² und Härte Shore C δ 60% erreicht.

Erhöht man das Gewicht des Formkörpers bei gleichem Volumen (4 · 4 · 16 cm) durch Steigerung des Preßdruckes weiter, so lassen sich bei einem Preßdruck bis zu 2500 N/cm² Biegefestigkeiten bis zu 1000 N/cm² und Druckfestigkeiten bis zu 4000 N/cm² erreichen.

Die Wasseraufnahme durch Eintauchen der erfindungsgemäß erhaltenen Baustoffe ist außerordentlich gering. Werden obige Preßkörper 24 h in Wasser getaucht, so führt dies nur zu einer Wasseraufnahme von 2 bis 6 Gew.-%; außerdem behalten diese Prüfkörper mehr als 60% ihrer mechanischen Eigenschaften bei. Übersteigt die Dichte der erfindungsgemäß hergestellten Baustoffe 1,6, so ist die Wasseraufnahme noch geringer (2 bis 3%) und die mechanischen Eigenschaften bleiben zu mehr als 90% erhalten.

Die nach 24stündiger Lagerung an der Luft erzielte Dichte der erfindungsgemäß hergestellten Baustoffe liegt im allgemeinen bei 1,4 bis 1,6 für Preßdrücke

< 1000 N/cm² und bei 1,6 bis 2,0 bei höheren Drücken.
Der Preüdruck bei einem Gemisch, enthaltend 60 bis

99% Plaster, liegt im allgemeinen bei < 1000 N/cm²; nach 24 h beträgt die Biegefestigkeit 250 bis 1100N/ cm², Druckfestigkeit 500 bis 4500 N/cm² und Härte Shore C > 80% für obige Prüfkörper.

Erhöht man das Gewicht bei gleichem Volumen und damit den Preßdruck, so kann man Werte bis zu 1500 N'cm² Biegefestigkeit und bis zu 6000 N/cm² Druckfestigkeit bei einem Preßdruck bis zu 300 N/cm^: erzielen.

Die maximale Dichte nach einer Lagerzeit von 24 h an der Luft beträgt 1,4 bis 1,7 bei Preßdrücken

< 1000 N/cm² und 1,7 bis 2,0 bei höheren Preßdrücken.
Allgemein wird mit einem Druck von 300 bis

7000 N /cm² gepreßt, meistens jedoch mit 500 bis 2500 N/cm². Die untere Grenze für den erforderlichen Verdichtungsdruck hängt von der gewählten Dichte des Materials ab, die mindestens 1,4 beträgt, während die obere Grenze bei 2.3 liegt.

Die Preßgeschwindigkeit kann je nach den Abmessungen der Formkörper und den Schüttdichten der feuchten Pulver 0.1 bis 50 cm/s sein.

Hie erfindungsgemäß erhaltenen Baustoffe zeichnen sich (.lurch gute mechanische Eigenschaften aus. Man erhiih Bnichfestigke'ien von 700 bis >b000N/em² und

Biegefestigkeiten von 300 bis > 1200 N/cm², je nach dem Raumgewicht des Baustoffs.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beträgt auch eine Trocknungsmaßnahme nach 24 h unter Umgebungsbedingungen der Wassergehalt nur noch 5%.

Die Erfindung wird an folgenden Beispielen weiter erläutert und Prüfkörper 4 cm · 4 cm · 16 cm sowie Platten von 400 cm² mit einer unterschiedlichen Dicke von 15 bis 20 cm untersucht.

Allgemein wurde in folgender Weise gearbeitet:

Kl

In einem Mischer mit Ankerrührer wurde im Verlauf von 30 s der feuchte Gips gegeben; dann wurde unter sehr schnellem Rühren der Plaster zugegeben und das Gemisch ohne zu rütteln in die gewählte Form eingefüllt und auf Endvolumen gepreßt; dieser Arbeitsgang benötigte etwa 15 s und erforderte einen Druck von S 1000 N/cm²; unmittelbar darauf wurde entformt und der Baustoff 48 h an der Luft gelassen; darauf wurde bestimmt: SHORE-Härte C, Biegefestigkeit, Druckfestigkeit und Raumgewicht.

Beispiel 1

Phosphogips aus dem Aufschluß eines togolesischen Phosphates wurde in Form des Filterkuchens nach Neutralisieren und Filtrieren eingesetzt. Er hatte folgende Eigenschaften: Feuchtigkeit 25 Gew.-% HjO; Blaine-Oberfläche (trocken) 2250 cm²/g und Korngrößenverteilung 15% <30 μΐη.

Der Plaster wurde durch Brennen des obigen Phosphogipses erhalten; pH-Wert 5,8, Verlust im Trockenschrank bei 170—22O⁰C 5,6%. spezifische Oberfläche nach Blaine 3200 cm²/g und Korngrößenverteilung 34% < 30 μιπ.

Es wurden 52,5% Plaster mit 47,5% Phosphogips gemischt, verschiedene Mengen des Gemisches in die Form für den Prüfkörper gegeben und bis auf ein Volumen von 256 cm³ gepreßt.

	Gev. ichl	des gepreßlen Prüfkörpers	470 g
	400 g	435 g	2440
Druck (N/cnr)	880	1530	1,75
Raumgewicht	1,49	1,62	500
Biegefestigkeit (N/cnr)	375	425	1650
Druckfestigkeit (N/cnr)	1150	1400	100
Shore-Härte C	95	97

Aus der Tabelle geht hervor, daß der erforderliche Preßdruck und das Raumgewicht viel schneller ansteigen als die Eigenschaften, wenn man das Gewicht des Preßlings erhöht.

Beispiel 2

Mit dem Gips und Plaster nach Beispiel 1 wurden Gemische mit unterschiedlichem Anteil an Plaster hergestellt und bei gleichem Gewicht von 400 g auf 256 cm³ verdichtet. Da die Feuchtigkeit des Gipses konstant war, ergab sich hieraus eine Änderung des theoretischen Überschusses an Wasser, bezogen auf die stöchiometrisch erforderliche Menge für die Hydratation des Haihydrates zu Gips.

Bei 23% Plaster betrug der Überschuß 15%, bei 42%

4» 6,7% und bei 52,5% Plaster 2,14%.

Gew.-7» Plaster im CJemisch
42

52,5

Druck (N/cnr')
Raumgewicht
Biegefestigkeit (N/cnr)
Druckfestigkeit (N/cnr)
Shore-Härte C

Der Vergleich zeigt, daß für einen Gips mit gegebener Feuchtigkeit (hier 25%) der prozentuale Anteil an Plaster sehr stark die mechanischen Eigenschaften beeinflußt: Um gute Eigenschaften ohne hohem Preßdruck und ohne hohes Raumgewicht zu erzielen, muß der Plasteranteil > 30 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-%, ausmachen.

Beispiel 3

Es wurde mit einem Phosphogips aus dem Aufschluß eines marokkanischen Phosphats gearbeitet, Blaine-Oberfläche 2100cm²/g, Korngrößenverteilung 15% <30μΓη; die Feuchtigkeit dieses Gipses war unterschiedlich und wird nachfolgend angegeben.

Als Plaster wurde das beim Brennen dieses Phosphogipses erhaltene Produkt verwendet: pH-Wert

1,38

160

750
1,45
230
700
90

880

1,49

375

1150

95

4.4, Blaine-Oberfläche 31OOcm²/g, 25% <30μπι, Verlust im Trockenschrank bei 170—22O⁰C 5,7%.

Es wurde 212,5 g Plaster und 212,5 g Gips, trocken gerechnet als CaSO₂ - 2 H₂O, gemischt. Der Gips war feucht, man mußte jedoch zusätzlich noch Wasser hinzurechnen, wobei die Menge je nach der Feuchtigkeit des Gipses schwankte; infolgedessen wurde mit variierendem Wasserüberschuß 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%.

9 10

Es wurden 400 g des Gemisches bis auf 256 cm³ verdichtet:

	H₂O im	Gips (Gew.-%)	29.1
	15	22,5	650
Druck (N/cnr)	1000	800	1,40
Raumgewicht	1,80	1,46	300
Biegefestigkeit (N/cnr)	120	500	700
Druckfestigkeit (N/cm²)	300	920	87
Shore-!lärle C	65	91

Wenn mit wenig Wasser gearbeitet wurde (Gips mit 15 wurden die mechanischen Eigenschaften zu stark 15% Feuchtigkeit bzw. Wasser), erhielt man ungünstige verschlechtert, obwohl dieser Wassergehalt wegen der Ergebnisse. Arbeitete man hingegen mit einem starken niederen Preßdrucke und geringe Dichten der Endpro-Wasserüberschuß (mehr als 15% des Gesamtgewichts), dukte Vorteile hatte.

Beispiel 4

Es wurde mit einem gleichen Phosphogips wie in nicht gemahlenem Plaster (Blaine-Oberfläche

Beispiel 1 gearbeitet und dieser entweder als solcher 4300 crnVg Schüttdichte 0,690).

eingesetzt (Blaine-Oberfläche 3200cm²/g, 15% 25 400 g Gemisch aus 52,5 Gew.-% Plaster und Rest

<30μπι, Schüttdichte 0,718) oder gemahlen (Blaine- feuchtem Gips wurden bis auf 256 cm³ gepreßt;

Oberfläche 64OOcm²/g, 52% <30μπι, Schüttdichte Wassergehalt dieses Gipses 25%.
0,675) oder als 50:50-Gemisch von gemahlenem und

	Blaine-Oberfläche	des Plasters	6400
	cm²/g		960
	3200	4300	1,49
Druck (N/cm²)	880	800	400
Raumgewicht	1,49	1,49	1300
Biegefestigkeit (N/cm²)	375	340	100
Druckfestigkeit (N/cm²)	1150	810
Shore-Härte C	95	90

Der Vergleich zeigt, daß der erforderliche Preßdruck Feuchtigkeit bzw. Wasser 26 Gew.-%, Blaine-Ober-

mit zunehmender Korngrößenverteilung abnimmt, daß 45 fläche:

aber gleichzeitig die Festigkeit absinken (Gemisch mit a) 2250cm²/g; 15% <30μπι; b) 7900cm²/g; 60% Blaine-Oberfläche 4300). Hingegen wird die Festigkeit < 30 μπι.

umso besser, je feiner und enger die Korngrößenvertei- Durch Brennen dieses Phosphogips erhielt man den

lung ist (Blaine-Oberfläche 6400). erforderlichen Plaster mit folgenden Eigenschaften:

_R . . >o Blaine-Oberfläche 2050 cm²/g, 12% < 30 μπι.
Beispiels _{Es wurc}j_{e ein} Gemisch aus gleichen Gewichtsteilen

Es wurde ein Phosphogips aus dem Aufschluß eines Plaster und Phosphogips hergestellt und davon einmal togolesischen Phosphates eingesetzt, der folgende 400 g und das andere Mal 440 g auf 256 cm³ verdichtet.
Eigenschaften aufwies:

	Blaine-Oberfläche	des Gipses	7900
	cm²/g		440-g-Gemisch
	2250	7900	960
	400-g-Gemisch		1,60
Druck (N/cm²)	960	580	500
Raumgewicht	1,47	1,47	1700
Biegefestigkeit (N/cm²)	430	330	98
Druckfestigkeit (N/cm²)	Ϊ370	650
Shore-Härte C	94	91

Eine größere Blaine-Oberfläche des Gipses führt zu einer Verringerung des benötigten Preßdruckes aber auch zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften bei gleichem Gewicht des Gemisches. Wird hingegen das Gewicht des Gemisches erhöht, so sind die Eigenschaften besser, ohne daß der benötigte Preßdruck zu hoch wird.

Beispiel 6

In einem Mischer mit Ankerrührwerk wurde Phosphogips aus dem Aufschluß eines togolesischen Phosphats vorgelegt; dieser Phosphogips enthielt 21% Wasser; seine Korngröße lag unvermählen bei 15 bis ΙΟΟμιτι, wobei das Mittel der Kurve der Korngrößenverteilung bei 45 μιη lag. Es wurde Plaster zugegeben, der durch Brennen oieses Phosphogipses erhalten worden war und folgende Merkmale aufwies: Glühverlust 5,8, Korngrößenverteilung 15 bis 80 μιη, Hauptmenge mit einer Feinheit von etwa 40 μιη. Das Rührwerk wurde eingeschaltet und Wasser zugetropft bis auf einen Wasserüberschuß von 0,6% bzw. 10,3% bzw. 7,6% bzw. 8,2% bzw. 2,7%, bezogen auf das Gewicht von Gips und Plaster; dann wurde das Gemisch in der Form gepreßt, die Prüfkörper entformt und 24 h bei Raumtemperatur belassen und dann folgende Eigenschaften bestimmt:

	Versuch	2	3	4	5
	1	410	420	433	500
g Gemisch, gepreßt auf 256 cm³	407	850	830	800	1440
Preßdruck (N/cm²)	960
Im Gemisch, Gew.-%		60	74,5	74	89
Plaster	67	23	4,8	5	2,2
Gips	21,7	17	20,7	21	17,8
Zusätzlich Wasser	10,8	10,3	7,6	8,2	2,7
Wasser-Überschuß, %	2,6
Prüfkörper:		1,6	1,67	1,54	1,85
Dichte	1,53	780	850	1100	1100
Biegefestigkeit (N/cm²)	800	2200	2700	2500	4900
Druckfestigkeit (N/cm²)	2450	100	100	100	100
Shore-Härte C	98

Vergleichsversuche:

Die Vergleichsversuche wurden mit folgenden Produkten durchgeführt:

A. Phosphogips erhalten durch Aufschluß von Rohphosphat aus Togo mit Schwefelsäure, enthaltend 19% freies Wasser.

B. Plaster, hergestellt durch Brennen von Gips (»Lambert F7«), der zu 80% aus j3-Halbhydrat besteht und einen Glühverlust von 6,1 % hatte.

C. Phosphoplaster hergestellt durch Brennen des

Tabellen

Phosphogipses A, enthaltend 80% /f-Halbhydrat, Glühverlust 6,5%.

Es wurden 750 g Gips und 750 g Plaster gemischt und der Wasseriiberschuß über die stöchiometrisch für das Abbinden erforderliche Menge zwischen 0 und 10% variiert. Zur Einstellung des entsprechenden Wassergehaltes der zu verpressenden Mischung wurde die erforderliche Wassermenge zugesetzt. Die Verarbeitung des Gemischs erfolgte nach den Angaben des Beispiels 1.

Gips

Plaster

Dichte

A B 1,54

1,57 1,58 1,59 1,58

A C 1,55

1,55 1,57 1,57 1,57

Aus den Tabellen ergibt sich, daß durch die erfindungsgemäße Anwendung eines Wasserüberschusses und eines Plasters, welcher aus Chemiegips erhalten

Biege	Druck	Wasser-
festigkeit	festigkeit	überschuli
N/cm²	N/cm²	%
230	600	0
257,5	690	2
250	650	5
257,5	600	8
245	745	10
237,5	995	0
330	1070	2
362,5	1195	5
395	1138	8
342,5	1300	10

worden ist, eine wesentliche Steigerung der Biegefestigkeit und Druckfestigkeit von daraus hergestellten Bauteilen festgestellt werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Gipsbauteilen guter Festigkeit durch Pressen eines Gemischs von feuchtem Chemiegips und einem Gips geringeren Kristallwassergehalts, dadurch gekennzeichnet, daß man 30 bis 99 Gew.-% Plaster, hergestellt aus Chemiegips, mit einer spezifischen Oberfläche nach Blaine von 2500 bis 7000cm²/g verwendet, in dem Gemisch eine überstöchiometrische Wassermenge bis 15% einstellt und 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.-% einstellt

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß man einen Plaster mit einer Korngröße von 20 b^;s 600 μιη, vorzugsweise mit 20 bis 100 μπι, wobei die Hauptmenge 40 μιη hat verwendet

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß man einen Gips mit bis zu 40 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 40 Gew.-%, Wasser verwendet

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß man anstelle eines Teiles des Gipses angefeuchtete natürliche Fasern, Vermiculit Sand oder Ferrosulfat verwendet

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß man unter einem Druck von 300 bis 2500 N/cm², vorzugsweise 300 bis 1000 N/ cm², preßt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man 15 bis 90 s preßt

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 50 cm/s preßt.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß man trockenem oder unzureichend feuchtem Gips zuerst Wasser zugibt und dann mit dem Plaster vermischt.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man trockenen oder unzureichend feuchten Gips zuerst mit dem Plaster mischt und dann das Wasser unmittelbar vor dem Pressen zugibt.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß man dem Plaster einen inerten Füllstoff zusetzt.

12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Gemisch mindestens einen der folgenden Hilfsstoffe zusetzt: wasserabweisende Mittel, verstärkende Mittel, neutralisierende Mittel, Polymerisate und Füllstoffe.