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Verfahren zur Erzielung gesetzmäßiger Zusammensetzungen der Mischungen
und zu ihrer Aufbereitung für die Herstellung von Baustoffen und fertigen Mörteln.
Es sind bereits sehr viele Vorschläge zur Herstellung, Aufbereitung, Abbindung und
Behandlung von Baustoffen gemacht worden; sie setzten Verfahrungsarten für die Vorgänge
voraus, von denen Erfolg und Güte abhingen. -Bei allen diesen ist deutlich das Bestreben
zu erkennen, die Baustoffe zu bilden aus Stoffen verschiedener Körnungen, und es
ist durchaus nicht zu verkennen, daß die richtige Lösung der Körnungsfrage einen
Kernpunkt der Gesamtaufgabe trifft. Nach den verschiedenen Vorschlägen werden Körnungen
gröbster Größen mit kleineren gemischt, wobei man teilweise bis zur Pulverung feinsten
Griffes für manche Teile des Aufbaugutes gegangen ist. Bei diesen Massen wird in
den meisten Fällen unterschieden zwischen Abbindemittel und Füllmitteln, welch letztere
auch das Standgerüst, z. B. des Bausteins, bildeten, welches durch die Bindemittel
j e nach Dichte des Steins ausgefüllt wurde, oder das Bindemittel erzeugte nur an
den Berührungspunkten der groben Körnung Kittung. Jedenfalls ist hier festzustellen,
daß nirgends eine Untersuchung gemacht worden ist, die dahin geht, klarzulegen,
welche bestimmte Wahl von Körnungen zu normalen Schlüssen auf das Verhalten des
fertigen Bausteins führt. Mit anderen Worten: es ist noch nirgends die Aufstellung
einer Norm versucht worden, welche besagt, daß, wenn man zur Herstellung eines Kalksandsteines
x Teile einer Körnung a. y Teile einer Körnung 2 und z Teile einer Körnung 3 miteinander
mischt und aufbereitet, der fertige Stein unter Benutzung sonst gleicher Abbindungsverhältnisse
mit Sicherheit die Porosität a, die Bruchfestigkeit b und die Zugfestigkeit c haben
muß und in welcher `'eise sich diese Eigenschaften bei Veränderungen der Verhältnisse
verschieben.
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Demgegenüber hat man bisher beliebige, verschiedene Korngrößen durcheinander
gebraucht und höchst unwirtschaftlich mit dem Bindemittel - dem teuersten Bestandteil
- im Überschuß gewirtschaftet.
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Nach dem bisher Angeführten dürfte das Bestreben des Erfinders verständlich
sein, in allererster Linie eine Norm aufzustellen, welche als fester Ausgangspunkt
zuverlässige Bestimmungen über Korngrößen, Abbindeverhältnisse und alle Eigenschaften
des Rohformlings wie auch später des fertigen Steins ermöglicht.
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Zu dieser Ausführung seien einige Angaben über die Korngrößen vorausgeschickt:
Dieselben werden durch Siebung festgestellt und entweder angegeben nach dem @ des
Kornes oder der Maschenzahl des Siebes, das sie noch zu passieren vermögen.
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Man kann kleinere Körnungen unterscheiden Grobsand C@ über o,2 mm
bis Sieb goo Maschen j e qcm.
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Feinsand C@ o,2 bis 0,04 mm. Schlurf @ 0,025 mm.
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Staubsand @ nicht über 0,04 mm. Ton # nicht unter o,oi mm.
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Das feinste Korn der Kalksandsteinfabriken wird zur Zeit stets als
Durchgang durch Sieb
mit goo Maschen erhalten, das mittlere durch
zao Maschen, das auf dem doo-Masclien-Sieb liegen bleibt.
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Bei der Körnung der Zementnormen sind Schwankungen der Maschenweite
0,215 bis o,2-lo für das goo-3lascl!en-Sieb zulässig.
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A15 Normale setzt Erfinder eine Korngröße fest, welche zwischen Sieb
5io_@o und 6coo Durchgang liegt, in Grenzen von m mm bis o,005. Diese bestimmte
Korngröße ist im nachfolgenden der Kürze wegen als die ,@neugewä hlte« bezeichnet.
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Diese Korngröße hat die Eigentümlichkeit, die Hohlräume zwischen allen
gröberen Körnungen gleichmäßig auszufüllen. Zur Erklärung sei bemerkt, daß ein feineres
Pulver die Hohlräume mir zum "feil ausfüllen und darüber freie, tote Räume lassen
würde, während eine gröbere Körnung größere Hohlräume lassen würde, welche mehr
Bindemittel benötigen.
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Da diese neugewählte Körnung zwischen sich und jeder gröberen immer
die gleichen Hohlräume läßt, bildet sie eine Normale sowohl für die Wahl der Zuschläge,
die Bestimmung der Menge der Abbindemittel, die Bestimmung der Dichte des Steins
und Formlings und bietet, was vor allen Dingen wichtig ist, einzig und allein die
Gewähr dafür, daß der auf den Stein ausgeübte Preßdruck sich unter allen Umständen
vollkommen gleichmäßig durch die ganze -Masse verteilt.
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Bisher ist nur im allgemeinen die Rede von den Korngrößen gewesen
ohne Rücksicht darauf, aus welchem Rohstoff die verschiedenen Korngrößen bestehen
können oder sollen. Da die zur Abbindung dienenden Stoffe schon aus wirtschaftlichen
Grfinden aus feinerer Körnung gewählt werden, so machen sie in der neugewählten
Körnung naturgemäß einen Teil derselben aus, nicht aber den ganzen Gehalt des Formlings
an dieser Körnung, da sonst keine Bindemittelersparnis vorläge. Vorweggenommen sei
hier noch die Feststellung, daß in der neugewählten Körnung die sogenannten treibenden
Bindemittel, wie Kalk, Gips oder Gipskalk aufhören, eine Treibwirkung zu äußern,
soweit nicht etwa ein Fehlbrand vorliegt. In der Hauptsache stellt sich also das
vorliegende Verfahren so, daß man in dieser Körnung die abbindenden Rohstoffe mit
einer gewissen Füllung mengt und in der gröberen Körnung die eigentliche Füllmasse
zu suchen hat; vom gegenseitigen Verhältnis der Körnungen hängt die Eigenschaft
des Formlings und Steins ab.
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Die neugewählte Körnung wird nun so hergestellt, daß die dazu bestimmten
Stoffe zur gleichmäßigen Mischung gebracht werden, indem man alle oder einen Teil
der Stoffe ziilammen durch den Mahlprozeß gehen läßt. Bei geeigneten Mühlen und
Vorrichtungen hat man dabei nur einen Stoffaii"fall von etwa . Prozent, bei den
Kugelmühlen dagegen einen solchen bis zu 5o Prozent.
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Dieses Aufbereitungsverfahren in der Mahlung gestattet gleichzeitig
einen Flüssigkeitszuschlag von bis zu zo Prozent ungebundene.i Wassers bei erdfeuchter
Mahlung.
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Als gröbere Körnung kann je nach dem Charakter des Steins, der hergestellt
werden soll, Sand, Schlacke, gebrannter Stein, 'Mischungen aus diesen und sonstige
geeignete '-lasse zur Verwendung kommen, auch, soweit Platz ist, in die neugewählte
Körnung übergehen.
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Die physikalischen Eigenschaften des Formingsund Steins werden sich
nun genau nach dc rin Verhältnis richten zwischen der Menge der neugewählten Körnung
und dem grobkörnigen Zuschlag. Einen Stein größter Dichte und größter Stehfestigkeit
des Formlings erzielt man bei dem Verhältnis der groben Körnung zur neugewählten
von a : z. Wird die Grobkörnung gröber, z. B. 0,z5 bis 3 mm, so tritt das Verhältnis
von 1 : z ein.
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Es ist klar, daß, wenn die Steinmasse kleinste Hohlräume besitzt und
diese kleinsten Hohl-; räume, auf den Gesamthohlraum des Steins bezogen, gleichmäßig
verteilt sind, des Formlings größte Stehfestigkeit erzielt wird und das denkbar
günstigste Ergebnis auf die Bildung von Hohlsteinen haben muß.
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`Fenn also die Überlegung des Erfinders eine richtige war, nämlich,
daß die neugewählte Körnung die günstigste Raumfüllung ermöglichen kann, so muß
die Mcglichkeit der Bildung von Hohlsteinen nach dem vorliegenden Verfahren unbedingt
bessere Erfolge ergeben als nach den bekannten. Und dies ist tatsächlich der Fall.
Nach dem vorliegenden Verfahren kann man Hohlformlinge herstellen bis zu 8o Prozent
Hohlraumbildung gegenüber etwa 3o Prozent vorher. Der hohle Stein zeigt das gleiche
Größenverhältnis wie der volle Formling, und damit sind für den Steintransport und
für das Steingewicht im Bau ungemein große Vorteile erzielt sowie auch im Verbrauch
an Mörtel.
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Nach den heutigen Mitteln hört die '\Virtschaftlichkeit bei einer
Zerkleinerung über Sieb 6eoo auf. Dies gilt besonders von den Kolloidmahlungen,
deren Korngrößen zwischen o,oo.I und o.c;ooz liegen (s. Zeitschrift des Vereins
deutscher Ingenieure, Bd.65. A/zg vom 7. Mai 1921. S. .M95).
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I?s sei ferner noch bemerkt, daß bei Anwendung der neugewählten Körnung
die sogenannten Verunreinigungsfaktoren eine geringere Rolle als früher spielen,
daß ferner auch größere Zuschläge gleitender Faktoren (Ton) möglich, aber nicht
nötig sind, da die neugewählte Körnung an sich die vorteilhafteste Dichte und Stehfestigkeit
des Formlings ergibt.
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Als weiterer Vorzug des Verfahrens sei noch
angeführt,
daß die Silikate in der neuen Körnung bis an ihre Aufschlußgrenze fein veteilt sind
und bei geeignetem Chemismus zum größten Teil unter Umständen ganz die Abbindung
an Stelle der hydraulischen Bindemittel übernehmen können. Es ist selbstverständlich,
daß in dieser Körnung auch vorkalzinierte Bestandteile enthalten sein können. Sicher
ist, daß bei der starken Hohlraumausnutzung nach dem vorliegenden Verfahren Dampf
und Chemikalien sehr viel sparsamer zur Verwendung kommen können als vorher, und
daß man, wenn man die geeigneten angriffsfesten Behälter voraussetzt, mit den rohesten
Säuren schon in sparsamster Aufwendung unter Umständen in gleichstimmiger Wirkung
mit dem Dampf die größten Erfolge erzielen kann.
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@` urde von Natur :thermisch schon vorbeeinfiußter Rohstoff. benutzt
oder in Dampf vorgängig aufgeschlossene Si02 statt Kalk eingeführt, so zeigte sich
folgendes Ergebnis Die durch die neugewählte Körnung selbst bei märkischem Sande
erzielte erhöhte Druckfestigkeit bei Verwendung von Kalk von im Durchschnitt 528
kg-qcm erhöhte sich durch die vorerwähnte Maßnahme bis auf 89o kg-qcm, Es ist selbstverständlich,
daß man bei der Herstellung von Hohlkörpern, wie z. B. Röhren, irgendwelche Einlagen
einbetten kann, welche die physikalischen Eigenschaften des Steins nach irgendeiner
Richtung erhöhen. Solche Einlagen können j e nach dem Zweck aus beliebiger Masse,
z. B. Eisen, Holz usw., sein.