DE289709C

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Publication number: DE289709C
Application number: DENDAT289709D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVi 289709 KLASSE 80b. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Juni 1914 ab.

Das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Verfahren bezweckt die Herstellung von tonerde- und eisenoxydfreien oder tonerde- und eisenoxydarmen, langsam bindenden Zementen.

Das Bestreben, tonerdefreie Zemente zu erzeugen, die in ihren Erhärtungseigenschaften dem künstlichen Portlandzemente ebenbürtig sind, hat bis jetzt keine befriedigende Lösung

ίο gefunden. Versucht man, feinst verteiltes Quarzmehl mit Kalziumkarbonat oder Ätzkalk in geeigneter Aufbereitung, in Mengenverhältnissen von 2 bis 3 und mehr Molekülen dieser letzteren auf ι Kieselsäuremolekül, zusammen zu brennen, so findet bei genügend hoher Temperatur unter Zusammensinterung zwar eine vollständige Verbindung der Kieselsäure mit dem Kalk statt; die erhaltenen Sintermassen haben jedoch alle die Eigentümlichkeit, beim Erkalten zu einem feinen Mehl zu zerfallen, zu zerrieseln und dadurch ihre technisch wertvollen hydraulischen Eigenschaften zu verlieren.

Es wurde versucht, diesem Übelstand zu begegnen, ohne jedoch die Tonerde ganz eliminieren zu können, indem in der zur Erzeugung von künstlichem Portlandzement üblichen Rohmischung die tonigen Teile zum Teil oder ganz durch Verbindungen ersetzt, die neben der Kieselsäure nur sehr wenig Tonerde enthalten, und der Masse zwecks Erzielung der nötigen Sinterung, bei technisch leicht erreichbaren Temperaturen, Eisenoxyd oder Flußspat als Schmelzmittel beigefügt wurden.

Bei der Verarbeitung von Mischungen, die keine Tonerde enthalten, wurden außer dem Schmelzmittel eine kleine Menge gewöhnlicher Tonerde, Kaolin oder Bauxit zugesetzt.

Das nachstehend beschriebene Herstellungsverfahren beruht nun auf der bis jetzt nicht bekannten und zu diesem Zwecke technisch noch nicht verwerteten Eigentümlichkeit des Kalziumsulfates, daß es, als Sinterungsmittel einer Kieselsäure und Kalk enthaltenden, aber jeden sonstigen Sinterungsmittels baren Zementrohmischung beigesetzt, eine leichte und durchgreifende Sinterung der Masse herbeiführt und das sonst leicht eintretende Zerrieseln des sich abkühlenden Brenngutes verhindert.

Es ist allerdings schon vorgeschlagen worden, bei tonerde- bzw. tonerde- und eisenoxydreichen Zementen Gips der zu brennenden Mischung zuzusetzen. Da es sich aber hierbei um unter Sintertemperatur bzw. mäßig gebrannte Zemente handelte, so wirkte der Gips dabei als Kondensationsmittel und nicht als Sinterungsmittel wie bei dem vorliegenden Verfahren, das ■■— in Abweichung von der bisherigen Herstellung von Portlandzementen — einen jeglichen Zusatz von Tonerde oder von Tonerde und Eisenoxyd vermeidet und einen Rohsatz aus Kieselsäure, Kalk und Kalziumsulfat verwendet, der ähnlich wie bei der Herstellung von Portlandzement sintergebrannt und gemahlen wird.

Das Kalziumsulfat hat die Eigenschaft, sich beim Brennen der Zementrohmischung teilweise, in freien Ätzkalk und Schwefelsäure-

anhydrid zu zerlegen, welch letzteres sich verflüchtigt, während der aus dem Gips frei werdende Ätzkalk sich mit den Säureteilen der Rohmischung verbindet.

Unter der Voraussetzung, daß sich der ganze Brenn- und Sinterungsprozeß einer gegebenen Zementrohmasse innerhalb etwa ι bis I¹I₂ Stunden vollzieht, hat sich für eine reine, aus feinst verteilter Kieselsäure (Quarzmehl)

ίο und Kalziumkarbonat bestehende Rohmischung von 2¹Z₂ Molekülteilen Ca C O₃ auf ι Molekülteil Si O₂ ein Zusatz von ^J/₄ Molekülteil Kalziumsulfat als untere Grenze ergeben, also . auf eine Mischung von 60 Gewichtsteilen Si O₂ und 250 Gewichtsteilen CaCO₃ ein Zusatz von • 34 Gewichtsteilen entwässertem Ca S O₄. Scharf geglühte und glühend durch Eintragen in Wasser plötzlich abgeschreckte Kieselsäure macht diese gegen Kalk reaktionsfähiger. Ob diese Erscheinung darauf zurückgeführt werdea muß, daß die Kieselsäure durch das Glühen und Abschrecken chemisch reaktionsfähiger wird, oder nur darauf beruht, daß der abgeschreckte Quarz sich leichter in feines Mehl verwandeln läßt als rohes, sei dahingestellt.

Als Kieselsäure enthaltender Bestandteil des Gemenges können außer Quarzmehl im vorliegendenVerfahren Kieselkalk, Kalziumsilikat oder ein Kieselsäure und Kalk enthaltendes Industrieerzeugnis verwendet werden. Desgleichen kann als Kalk enthaltender Bestandteil des Gemenges außer Kalziumkarbonat gebrannter Kalk verwendet werden. Das Kieselsäure in freier oder an Kalk gebundener Form oder Kalk in freier oder an Kohlensäure gebundener Form enthaltende Gemenge kann auch wenig Tonerde oder geringe Mengen Eisenoxyd als Verunreinigung enthalten, oder es kann gleichzeitig wenig Tonerde und geringe Mengen Eisenoxyd als Verunreinigungen enthalten.

Die nach dem beschriebenen Verfahren herstellbaren, langsam bindenden, hydraulischen Zemente können vorteilhaft für Bauten im Meerwasser oder gipsführenden Wasser verwendet werden. Sie sind von reiner Farbe, wenn sie aus technisch eisenfreien Ausgangsmassen hergestellt worden sind.

Das beschriebene Verfahren hat außerdem den Vorteil, daß der dabei als Sinterungsmittel verwendete Gips größere Schwankungen im Verhältnis zwischen Base (Kalk) und Säure (SiO₂ oder Si O₂ + wenig Al₂ O₃ oder Si O₂ + wenig F₂O₃ oder SiO₂ -f wenig Al₂O₃ -\- wenig Fe₂ O₃) zuläßt als die bis jetzt üblichen Verfahren zur Herstellung von Portlandzementen, und daß viel tiefkalkigere Mischungen gebrannt werden können, als es bis jetzt möglich war, ohne daß ein Zerrieseln der gesinterten Masse beim Erkalten derselben eintritt.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren der Herstellung von tonerde- und eisen oxydfreien oder tonerde- und eisenoxydarmen, langsam bindenden Zementen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohsatz aus Kieselsäure, Kalk und Kalziumsulfat sintergebrannt und gemahlen wird.