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Hydraulisches Bindemittel. Gegenstand der Erfindung ist ein aus Abfallstoffen
billig herzustellendes hydraulisches Bindemittel, das sich insbesondere für die
Anfertigung von Kunststeinen sowie für ähnliche Bauzwecke als Zementersatz eignet.
Bei Herstellung des neuen Bindemittels geht man in der Hauptsache von Gießereischlacke
aus, die für sich ,oder zusammen mit Kesselschlacke in an sich bekannter Weise staubfein
vermahlen und nötigenfalls, mit eisen-, tonerde-, kalk- und magnesiahaltigen Zuschlägen
versehen wird, um :ohne weiteres ein dem Portlandzement an Güte nahekommendes hydraulisches
Bindemittel zu ergeben. Als Ausgangsmaterial kommen zweckmäßig Schlacken aus, Stahlgießereien
sowie gereinigte Kohlenschlacken in Betracht, wie sie bei der Verarbeitung der Rückstände
von Kessel- und anderen Feuerungen auf die noch als Brennstoff verwertbaren Koks-
und Kohlebestandteile im Wege der nassen Aufbereitung unter Verwendung von Ton-,
Kreide- und Gipsmehltrüben als Scheideflüssigkeiten als sonst so gut wie wertloses
Nebenprodukt anfallen. Derartige Schlacken besitzen, abgesehen davon, daß sie von
den nachteiligen koks- bzw. kohleartigen Verunreinigungen frei sind, einen für die
Verarbeitung zu einem hydraulischen Bindemittel günstig wirkenden Gehalt an Kalk
bzw. Tonerde u. dgl.
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Die Verwendung von Kesselschlacke als Ausgangsmaterial zur Herstellung
von zementartigen Bindemitteln ist an sich bekannt. Diese Verwendung als solche
ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, sondern lediglich die Benutzung
von Kesselschlacke in Verbindung mit Gießereischlacke, welch letztere in erster
Linie die guten Eigenschaften des, neuen Bindemittels bedingt. Man kann deshalb
auch den Anteil der Kesselschlacke beim Mischen beliebig verringern, ohne die Güte
des Erzeugnisses dadurch zu beeinflussen. Die Kesselschlacke stellt aber auf alle
Fälle ein wirksames Streckungsmittel dar, das in den Fällen, wo es auf geringere
Festigkeit und größere Billigkeit der herzustellenden Baukörper ankommt, zweckmäßig
Anwendung findet, zumal sich Kesselschlacke viel leichter vermahlen läßt als, die
härtere Gießereischlacke.
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Je nach der Herkunft der Rohstoffe sind dem Schlackengemisch gegebenenfalls
noch Zuschläge von kies:elsäure-, eisen-, kalk-, ton- oder mag nesiahaltigen Stoffen
zuzusetzen. Hierfür kommen hauptsächlich in Betracht Formsand aus Eisengießereien
sowie anderes Gießereigekrätz, insbesondere der beim Putzen von Eisengußstücken
abfallende Staub, ferner Kalk-, Gips- und Kreideabfälle sowie Glimmererde. Die letztere
ist besonders wegen ihres Magnesiagehaltes von Wert. Auch der Zusatz von trockenem
gelöschten. Kalk kann sich empfehlen. Die Mischungsverhältnisse richten sich nach
dem Gehalt der Rohstüffe
an den ausschlaggebenden Bestandteilen,
der je nach Herkunft der Rohstoffe verschieden und durch Analysen und Vorversuche
festzustellen ist.
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Die Gemischbestandteile werden, soweit sie noch von stückiger oder
grobkörniger Beschaffenheit sind, einzeln oder zusammen gründlich gemahlen; doch
ist eine so feine Vermahlung wie bei der Herstellung von Portlandzement nichterforderlich.
Darauf erfolgt eine gründliche Mischung, die zweckmäßig bei starker Erwärmung unter
Absaugung der Luft vorgenommen wird.
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Nach dem Mischen ist das Material ohne weiteres verwendungsfähig.
Für den Gebrauch wird es, gegebenenfalls unter Zusatz von Sand o. dgl., mit Wasser
angemacht. Das neue Bindemittel eignet sich besonders zur Herstellung von Kunststeinen
und anderen Baustoffen aus gereinigter Kohlenschlacke, wie sie bei der oben erwähnten
Aufbereitung von Feuerungsrückständen abfällt. Soweit diese Schlacke bereits feine
Bestandteile in größerer Menge enthält, kann bei der Herstellung des Bindemittels
entsprechend weniger Kesselschlacke zugesetzt werden. Normalerweise werden zur Herstellung
von Bausteinen von dem neuen Bindemittel etwa 15 bis 2 5 Gewichtsteile auf ioo Teile
gereinigte Schlacke verwendet. Die zerkleinerte Schlacke kann in Korngrößen bis
etwa 40 mm benutzt werden, sie muß -dann aber natürlich auch feinere Körnungen enthalten,
oder es sind sonstige Füllmittel wie Sand, feiner Kies, Holzmehl o. dgl. zuzusetzen.
Übrigens lassen sich mit dem neuen Bindemittel Steine auch lediglich unter Verwendung
derartiger =Füllstoffe herstellen.
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Die Schlacken werden mit dem trockenen Bindemittel und etwaigen anderen
Füllstoffen in einer Mischmaschine innig gemengt und unter allmählicher Zugabe des
erforderlichen Wassers noch längere Zeit gemischt. Dann schlägt man die Masse in
üblicher Weise in Formen und läßt sie trocknen. In wenigen Tagen sind die Steine
transportfähig. Sie sind verhältnismäßig leicht und besitzen eine für gewöhnliche
Bauzwecke durchaus genügende Druckfestigkeit. Werden an die Druckfestigkeit in besonderen
Fällen höhere Anforderungen gestellt, so empfiehlt es sich, dem Bindemittel vor
dem Mischen mit den Füllstoffen etwas Portlandzem-ent etwa im Verhältnis von i bis
2 Prozent der gesamten Materialmenge zuzugeben.
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Es ist noch zu erwähnen, daß es bekannt ist, nicht nur Hochofenschlacke,
sondern auch . Hüttenschlacke allgemein ohne Brennen auf Mörtel u. dgl. zu verarbeiten.
Auch die gemeinsame Verarbeitung von Hochofenschlacke und Kesselschlacke ist an
sich nicht neu. Schließlich ist auch die Verwendung von Gießereig:ekrätz, Glimmer
und Gips als Zuschläge bei der Herstellung von Kunststeinen und Bindemitteln bereits
in Vorschlag gebracht worden.
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Es hat sich herausgestellt, daß die hydraulische Eigenschaft der fein
gemahlenen Gießereischlacke besonders wirkungsvoll- bei Mischung mit der beim Schwelen
und Verkoken von ölschiefer anfallenden Schlacke in Erscheinung tritt. Auffällig
ist hier die besonders hohe Festigkeit der mit Hilfe der Mischung hergestellten
Formlinge sowie das außerordentlich schnelle Abbinden. Anderseits begünstigt der
Zusatz von fein gemahlener Schieferschlacke zu der den wesentlichen Bestandteil
des angemeldeten Binde. mittels ausmachenden Gießereischlacke außerordentlich die
Abbindezeit. Eine vorteilhafte Mischung ist beispielsweise folgende: etwa 3 Raumteile
Schieferschlacke, - i - Gießereischlacke, - i - Romanzement, - i - Grausand. Diese
Mischung beginnt schon beim Kneten unmittelbar nach dem Anmachen mit Wasser abzubinden
und ist nach etwa einer Stunde so hart, daß die Formlinge ohne Schaden gehandhabt
werden können. Nach 12 Stunden sind die Formlinge vollständig hart. Nach etwa einer
Woche ist der Abbindeprozeß voll ,-ständig beendet. Bemerkenswert ist die außerordentliche
Härte der unter Zusatz von Gießereischlacke zur Schieferschlacke hergestellten Kunststeine.
Der sonst bei der Herstellung widerstandsfähiger Steine unbedingt erforderliche»
Zusatz von Portlandzement erübrigt :sich vollständig. Wird auf das schnelle Abbinden
weniger Wert gelegt, so kann das Mischungsverhältnis zugunsten der Gießereischlacke
verschoben werden. Es können dann ohne Beeinträchtigung der Festigkeit erhebliche
Mengen von mehr oder weniger neutralen Füllmitteln zugesetzt werden. Insbesondere
kann auch der Anteil an fein gemahlener Kesselschlacke wesentlich erhöht werden.