DE502C - Verfahren zur Herstellung künstlicher Steine durch Kochen von Mörtelmischungen - Google Patents

Description

1877.

_: ZERNIKOW in ODERBERG i. d. Mark.

Verfahren zur Herstellung künstlicher Steine durch Kochen von Mörtelmischungen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 2. Juli 1877 ab.

Eigenschaften des Kunststeins. Der Künststein erhärtet mit dem Erkalten der gargekochten Masse.

Bei einer Temperatur von,- nahe an 100 ° C. bildet derselbe eine zähe Masse, welche, unter Zuhülfenahme von Pressen, zur Ausfüllung jeder Form sehr geeignet ist.

Das Product kann daher zum Ersätze aller Sandstein-Werkstücke, sowie aller Gyps- und Cementgufs-Waaren in der Bautechnik verwendet werden.

Der Kunststein ist innerhalb des ersten Tages nach dem Erkalten noch mit dem Modellirholz, än~den. folgenden Tagen noch mit dem Messer bearbeitungsfähig.

An der Luft liegend, abwechselnd in der Luft und im Wasser liegend, oder dauernd unter Wasser gesetzt, wird der Kunststein immer härter, bis er die Härte erreicht, welche der Härte des mittleren Rüdersdorfer Kalkbausteines und der Härte guter Sandsteine entspricht.

In den ersten sechs Wochen nimmt die Härte des Kunststeines, unter stetem Verlust an Gewicht — infolge der · Verdunstung des mechanisch beigemengten Wassers — bedeutend zu. Von da ab bleibt das Gewicht unter den gewöhnlichen atmosphärischen Verhältnissen ziemlich constant; während die Härte langsam immer gröfser wird, ohne bisher (seit 1 '/₂ Jahren) ein Maximum erreicht zu haben.

Der neue Kunststein widersteht dem Froste vollständig gut, selbst, wenn er vorher mit Wasser gesättigt worden ist. Derselbe widersteht in weit höherem Grade der Einwirkung der Wärme, als gewöhnlicher Mörtel und Cementgufs-Mörtel.

Bis zum Rothglühen erhitzt, fängt derselbe jedoch an zu verknistern und abzublättern: eine Erscheinung, welche Granitsteine auch zeigen.

Da die sämmtlichen, im Bauwesen verwendeten Kunststeine fast ausnahmslos Portland-Cement als Bindemittel enthalten, so stellen sich bei allen auch Haarrisse und Sprünge ein. Der neue Kunststein hat diesen Fehler nicht und ist daher als ein bautechnischer Fortschritt zu betrachten.

Herstellung des neuen Kunststeines.

Die Materialien zur Herstellung des Kunststeines sind Sand und gelöschter Kalk. Der Sand ist um so . besser, je quarzreicher und feiner er ist. Der gelöschte Kalk ist um so besser, je ätzender er ist.

Die Materialien müssen auf das innigste gemischt werden, so, dafs ein recht gleichmäfsiger Mörtel entsteht.

Je fetter der Mörtel ist, desto Kalkstein-ähnlicher und weicher wird der Stein; je magerer der Mörtel ist, desto Sandstein-ähnlicher und härter wird er.

Mit weniger als 2 pCt. Zusatz von Kalk (CaO) und mit mehr als 3opCt. Zusatz von Kalk (CaO) scheint der Kunststein kaum noch technisch verwerthbar zu sein. Das Herstellungs-Verfahren zerfällt in zwei Theile: in das Herstellen und in das Formen der Masse. Zur Fabrikation der Kunststein-Masse benutzt man einen geschlossenen Dampfkessel, der am Boden mit einem Rührwerke versehen ist.

Bei der Beschickung dieses Kessels wird zuerst gebrannter Kalk in den Kessel durch das Mannloch eingebracht, durch Zuführung von Wasser gelöscht und durch das Rührwerk in Brei verwandelt. Sodann wird der Sand zugeschüttet und das Rührwerk zur innigen Vermischung beider Gemengetheile in Bewegung gesetzt. Dieser Dampfkessel wird von einem zweiten dampfdicht eingeschlossen, so, dafs ein kleiner, 3 bis 6 mm breiter Zwischenraum entsteht, welcher als Hülle den inneren Dampfkessel umgiebt.

Der Zwischenraum wird mit einem aufserhalb liegenden Dampfgenerator, sowie mit dem inneren Dampfkessel, und ebenso wird letzterer mit dem Dampfgenerator durch eine mittelst Hähnen verschliefsbare Rohrleitung in Verbindung gesetzt.

In dem Dampfgenerator mufs Wasserdampf von mindestens 120⁰ bezw. 2 Atm. Spannung erzeugt werden.

Nachdem der innere Dampfkessel, wie angegeben, mit den Materialien zur Mörtelmasse beschickt worden ist, wird er mit dem Dampfgenerator durch Oeffnung des Hahnes der betreffenden Rohrleitung in Verbindung gesetzt. Der gesättigte Wasserdampf wird daher in die noch fast ganz trockene Masse einströmen, dieselbe erhitzen und sich zum Theil condensiren, so lange, bis Spannung und Temperatur im Innern der Mörtelmasse, der Spannung und

Temperatur des Wasserdämpfes im Dampfgenerator gleich sind. .;

.Nachdem dies ' erreicht ist, wird der Hahn geschlossen und der Dampfzufiufs abgeschnitten.

Nun wird der Zwischenraum, welcher den inneren Dampfkessel einhüllt, mit dem Dampfgenerator in Verbindung gesetzt und der Hahn der betreffenden Rohrleitung geöffnet.

Dadurch wird die vorher erwärmte Masse dauernd in eine Dampf hülle von gleichbleibender Temperatur eingeschlossen und kann so mehrere Tage lang unter häufigem Umrühren gekocht werden, bis die Gahre erreicht ist. Das Gahrwerden der. Masse ist der Zeitdauer nach von der Temperatur und Spannung des verwendeten Wasserdampfes abhängig. Bei der Erhitzung auf 120° C. sind etwa zwölf Tage nothwendig, bei gröfserer Erhitzung eine viel kürzere Zeit. Im Minimum scheinen bei Dämpfen von 7 Atm. Spannung zwei Tage nothwendig zu sein, wenn man eine gute Kunststeinmasse herstellen will.

Durch das angegebene Verfahren des Mörtelkochens in hochgespannten, gesättigten Wasserdämpfen wird, wie die Proben dies ergeben, eine Kunststeinmasse erzeugt, welche aus einer Verbindung der Kieselsäure, Thonerde und der Eisenbestandtheile des Sandes mit dem Kalke, und aus einer innigen Mischung dieser Bestandtheile mit frei gebliebenem Kalkhydrate besteht, welch letzteres später beim Liegen an der Luft durch Aufnahme von Kohlensäure das mit der Zeit immer mehr fortschreitende Erhärten der Masse bedingt. Die Herstellungskosten scheinen gering zu sein, da es sich nur um ein Erhitzen der Masse bis zur Temperatur des Hochdruckdampfes und auf ein Erhalten dieser Temperatur durch Schutz und Abkühlung innerhalb einiger Tage handelt, und, da der ganze Apparat durch eine Umhüllung mit schlechten Wärmeleitern noch weiter vor Abkühlung geschützt werden kann.

Die durch Umrühren dauernd in Bewegung gehaltene gekochte Masse enthält noch zu viel mechanisch beigemengtes Wasser, um beim Formen eine dichte Ablagerung der Molecule zu gestatten, deshalb wird die fertig gekochte Masse in einen stehenden Dampfkessel zum Absetzen-lassen gebracht. Steht dieser Dampfkessel unter devj/Massenkessel, so geschieht das Ablassen durch Röhren mit Hahnverschlufs, steht er daneben, durch Pumpen.

In diesem stehenden Dampfkessel wird die gahre Masse sich abkühlen, die schweren Bestandtheile werden sich zu Boden setzen, und das überschüssige Wasser wird sich oben abscheiden.

Das oben abgeschiedene Wasser wird durch Hähne abgezapft, und dann wird der obere Raum dieses Kessels mit einem aufserhalb befindlichen Dampfmaschinen - Condensator durch Oeffnung eines Hahnes und mittelst einer Rohrleitung in Verbindung gesetzt.

Durch die Einwirkung des Condensators wird der Masse noch so viel hygroskopisch beigemengtes Wasser entzogen, dafs sie die für das Formen nothwendige Dichtigkeit und Plasticität erlangt.

Vom unteren Ende des stehenden Dampfkessels aus wird dann die Masse in die Formen abgelassen.

Vom Formen der Kunststeine. Das Formengeben der Kunststeinmasse geschieht ^.uf zweierlei Art.

Durch Pressen unter Zuhülfenahme von Schablonen und durch Einfüllen in Gufsformen und Nachpressen.

Zur Herstellung ersterer Art werden sich · alle Bauglieder von prismatischer Form, als da sind: Gitterschwellen, gerade Treppenstufen, platte Sockel-, Fufs-, Brust- und Hauptgesimse, Fenster- und Thür-Einfassungen, Verdachungen u. s. w. eignen.

Die Masse mufs in der Consistenz des steifen Thones verwendet und mittelst Pressen,. ähnlich wie bei der Maschinen-Ziegelformerei, durch ein Mundstück gedrückt werden, welches der gewünschten Schablone entspricht.

Bei dem Kunststein - Giefsen von nicht prismatischgeformten Stücken, als da sind: Figuren, Figuren-Gruppen, Relief - Bildwerken, ornamentirten Baugliedern etc. wird ' die weiche Masse in die Formen gegossen und dann durch Nachpressen — sowie dies beim Cementgufs üblich ist ■— dicht gemacht.