-
Verfahren zur Herstellung von hydratisiertem Kalk für Bauzwecke Es
ist bekannt, daß die Versteinung und Erstarrung von aus Sand und Kalk bestehendem
Mörtel durch die allmähliche Umwandlung des Kalkhydrates in Carbonat sowie durch
gleichzeitige Bildung von Calciumsilikat hervorgerufen wird. Das Calciumsilikat
bildet sich durch Verbindung der in dein Sand enthaltenen Kieselsäure mit dem Calciumoxyd.
-
Der auf diese Weise entstehende Mörtel hat eine verhältnismäßig dichte
Struktur, da er immer einen Überschuß an Kalk enthält, der die Sandkörnchen umschließt.
Infolgedessen trocknen die Mörtelschichten nur langsam aus. Das bedeutet einen erheblichen
Nachteil für Neubauten, die Wohnzwecken dienen sollen, da die langsame Verdunstung
der Feuchtigkeit in hygienischer Hinsicht nachteilig wirkt.
-
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von hydratisiertem
Kalle für Bauzwecke, durch dessen ''erwendung der chemisch physikalische Aufbau
des Mörtels derart abgeändert wird, daß derselbe eine zellenartige Struktur erhält,
so daß die Wasserverdunstung und die Versteinung der Mörtelschichten wesentlich
schneller erfolgt.
-
Der Gründgedanke des neuen Verfahrens besteht darin, daß gebrannter
Kalk mit einer Lösung von Salzsäure berieselt und vermischt und anschließend in
einem geschlossenen Raum längere Zeit bis zur Vollendung der unter starleer Selbsterhitzung
und Bildung von löslichen Silikaten verlaufenden Reaktion sich selbst überlassen
wird, worauf das gewonnene Produkt gemahlen, in Pulverform, Stückform, Teigform
oder auch flüssig zur Weiterverarbeitung gelangt, z. B. zur Herstellung von Baumörtel
verwendet werden kann.
-
Das gewonnene Produkt zeichnet sich durch außerordentliches Adhäsionsvermögen
aus, während der mit ihm hergestellte Mörtel, abgesehen von seiner die Wasserverdunstung
begünstigenden zellenförmigen Struktur schon nach kurzer Erhärtungsdauer außerordentlich
hohe Festigkeit zeigt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß man mit verhältnismäßig
viel kleineren Mörtelmengen als bisher auskommen und daher erhebliche Ersparnisse
bei der Durchführung von Bauten _ erzielen kann. Die Ersparnis an Kalk bei Verwendung
des neuen Mörtels beträgt etwa 5o °1o gegenüber gewöhnlichem Baumörtel.
-
Man hat zwar -bereits gebrannten Kalk innerhalb eines Gemenges von
Sand, in welchem der Kalk im Verhältnis r : 15 v orhanden War, vermittels
einer Salzsäurelösung abgelöscht. Doch hat man den Löschungsprozeß nicht in einem
geschlossenen Gefäß,
sondern in einem offenen Behälter vorgenommen.
Dies Verfahren diente auch nicht zur Herstellung von hydratisiertem Kalk, sondern
die eine verhältnismäßig geringe Kalkmenge und Sand enthaltende Masse wurde lediglich
zur Herstellung von Kalksandsteinen benutzt, die nach dem Formprozeß mit Dampf getrocknet
wurden.
-
Demgegenüber ist bei dem neuen Verfahren, das von gebranntem Kalk
zunächst ohne Zusatz von Sand ausgeht und die Herstellung eines hydratisierten Kalks
für Bauzwecke, z. B. zur Mörtel- und Verputzbereitung zum Ziele hat, nach der einleitenden
Behandlung der Berieselung und Vermischung mit verdünnter Salzsäure besonders die
zweite Stufe der Behandlung wesentlich, bei welcher das Gemisch von Kalk und Salzsäure
für eine gewisse Zeit in einem geschlossenen Raum gebracht und bis zur Vollendung
der unter starker Selbsterhitzung der Bildung von löslichen Silikaten verlaufenden
Reaktion sich selbst überlassen wird. Bei der schnell verlaufenden Reaktion werden
beträchtliche Wärmemengen frei, welche die chemischphysikalische Umwandlung erheblich
beschleunigen. Durch die hierbei auftretende hohe Temperatur erfolgt eine außerordentlich
feine Dispersion der Hydratteilchen, welche den Grenzen des kolloidalen Zustandes
nahekommt oder diesen erreicht. Für die praktische Durchführung des Verfahrens hat
sich z. B. eine 6- bis roprozentige Salzsäurelösung als geeignet erwiesen. Zweckmäßig
kann man dabei eine Salzsäure verwenden, wie sie als Abfallprodukt anderer Industrien
billig zur Verfügung steht.
-
Bei ungenügendem Silikatgehalt des Kalks kann man diesem auch vor
oder während der Behandlung mit Salzsäure geeignete Silikate, wie z. B. Aluminiumhydrosilikate,
die während der beschriebenen Behandlung des Kalks in leicht löslichen Zustand übergehen,
zusetzen. In Abänderung des beschriebenen Verfahrens kann man ferner so vorgehen,
daß man nur eine kleine Menge von hydratisiertem Kalk entsprechend dem beschriebenen
Verfahren, jedoch unter Zugabe eines Überschusses von Salzsäure herstellt und diesen
konzentrierten hydratisierten Kalk dann einer größeren Menge pulverisierten oder
gegebenenfalls schon mit reinem Wasser hydratisierten Kalks unter inniger Mischung
einverleibt. Dabei werden die in der Masse in Form von feinen Körnchen verteilten
Bestandteile des konzentriert hydratisierten Kalks, die mit einem Überschuß an Säure
versehen sind, aufgelöst und gleichmäßig in der ganzen Kalkmenge verteilt, wobei
die überschüssige Säure ihre Wirkung auf die in der Masse vorhandenen Teile des
noch nicht mit Säure in Berührung gekommenen Kalks ausübt.
-
Man kann auch von vornherein zum Hydratisieren des gebrannten Kalks
eine Lösung verwenden, die aus Wasser und einem mit einem. Überschuß an Salzsäure
hydratisierten Kalk besteht.
-
Ausführungsbeispiel Eine Herstellung- des hydratisierten Kalks entsprechend
der Erfindung ergibt sich bei folgenden Gewichtsverhältnissen der Bestandteile
| gebrannter Kalk in |
| Stücken . . . . . . . . . roo Gewichtsteile, |
| Hydratisierungswasser q.o Gewichtsteile, |
| Salzsäure ..... 6 bis ro Gewichtsteile. |
Praktisch kann man die Mischung z. B. derart ausführen, daß man den vorher zweckentsprechend
zerkleinerten Kalk mit der Salzsäurelösung oder auch gleichzeitig mit Hydratisierungswasser
und Salzsäure bespritzt oder berieselt und durchmischt. Die Zuführung der Flüssigkeit
sowie das Mischen können sowohl von Hand wie auch mechanisch ausgeführt werden.
-
Alsdann bleibt der in dieser Weise vorbehandelte Kalk während der
erforderlichen Zeit (z bis 3 Stunden) in einem geschlossenen Raum. Durch die frei
werdende Reaktionswärme tritt eine starke Erhitzung .ein, infolge der die Temperatur
bis auf mehrere zoo°, z. B. bis auf etwa 500° C, ansteigen kann. Bei dieser Behandlung
zerfällt der Kalk von. selbst zu Pulver. Gegebenenfalls kann aber auch noch ein
mechanischer Mahl-oder Verfeinerungsvorgang sich anschließen.
-
Anstatt gebrannten, ungelöschten Kalks kann auch ein noch in Löschung
befindlicher oder bereits gelöschter Kalk dem Verfahren unterworfen werden.
-
Die durch das neue Verfahren erreichten Vorteile sind im wesentlichen
die folgenden: z. Die Hydratisierung des Stückkalks erfolgt schneller und wirksamer
auch in solchen Fällen, wo der Kalk sich in kleinster Stückform befindet oder schon
lange gelagert hat.
-
2. Die kolloidalen Eigenschaften des Kalks und die Zementierungsfähigkeit
werden erheblich verbessert.
-
3. Der aus so behandeltem Kalk gewonnene i Mörtel hat die Eigenschaft,
in Zellstruktur zu erhärten, wodurch die Verdampfung des Wassers beschleunigt und
der hergestellte Verputz porös wird.
-
q.. Von dein so hergestellten Mörtel sind 1 kleinere Mengen notwendig
als bisher, so daß erhebliche Ersparnisse bei Bauten aller Art
erzielt
«-erden. So kann man nach dem Verfahren gemäß der Erfindung z. B. ioo kg Stückkalk
in i2o kg kolloidalen, hydratisierten Kalk überführen, der ausreicht, um ein Kubikmeter
Mörtel herzustellen. Hierbei wird zweckmäßig ein Sand verwendet, der etwa 2o °/o
feine Bestandteile enthält. Die Ersparnis an Kalk beträgt dann etwa 5o o@o gegenüber
der sonst üblichen Arbeitsweise.
-
Es ist z. B. auch möglich, nur 30 kg dieses kolloidalen konzentrierten
Kalks zu 9o kg gewöhnlichen oder hydraulischen Kalks zuzusetzen. Auch dann wird
die Bindefähigkeit derart erhöht, daß diese i2o kg für ein Kubikmeter Mörtel ausreichen.