DE55919C - Verfahren zur Herstellung poröser Steine als Isolir- und Wärmeschutz-Mittel - Google Patents

Description

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KAISERLICHES a

PATENTAMT.

Ich benutze zur Herstellung meiner Isolir- und Wärmeschutz-Mittel, je nach dem Zweck, dem sie dienen sollen, Gyps, Cement, Magnesia, Thon, Porcellanerde und ähnliche plastische Massen als Grundmaterialien, welche ich durch geeignete chemische Processe in breiig flüssigem Zustande porös mache, d. h. mit kleineren und gröfseren Gas- (Luft-) Bläschen erfülle, welche nach der später erfolgenden Erhärtung des Materials in der Masse verbleiben. Die Porosität läfst sich bei allen oben angeführten plastischen Materialien mittels] eines und desselben chemischen Processes, bei geringer Variation der angewendeten Reagentien und Mengen derselben, von der Feinheit der Knochenkohle bis zur Aehnlichkeit mit Seifenschaum herstellen, wobei die gebildeten Luftzellen, zumeist dem Seifenschaum ähnlich, vollständig durch feine Wände von einander abgeschlossen sind. Hierdurch wird vollständig jede Circulation der eingeschlossenen Gase verhindert und liefern daher derartige Steine schlechte Wärmeleiter bester Qualität.

Die angewendeten chemischen Processe zur Porösmachung obiger Materialien können sehr verschiedenartige sein, gipfeln aber hauptsächlich in -der Anwendung J einer dem breiig flüssigen Materiale beigemengten Säure und einer ebenfalls rechtzeitig zugesetzten, fein vertheilten Base, welche bei ihrer chemischen Reaction auf einander irgend welche Gasart entbinden und diese in Form von gröfseren oder kleineren Bläschen abscheiden, die in dem mörtelarligen Gemisch des Materials suspendirt bleiben und bei dessen nachfolgender Erhärtung eine ausgiebige und gleichmäfsige Porosität bedingen.

Die angewendeten Reagentien müssen sich nach der Natur des Grundmaterials richten, d. h. sie müssen sich womöglich gegen dasselbe neutral verhalten oder dürfen dasselbe nicht im ungünstigen Sinne chemisch, verändern, wenn thunlich aber seine Bindekraft und Festigkeit vermehren. Es lassen sich daher für einzelne Grundmaterialien, insbesondere für Cemente und Magnesia, mit Vortheil nur einige specielle, später besprochene Reagentien verwenden, wobei jedoch auch mit anderen angeführten Mitteln schön poröse Producte erzielt werden. ..;*

In den meisten Fällen ist Gyps wegen seiner einfachen und raschen Behandlungsfähigkeit, sowie wegen seiner Billigkeit das geeignetste Material zur Fabrikation poröser Steine als Isölirmittel.

Ich mische z. B. io Theile gebrannten gemahlenen Gyps mit einer entsprechenden Quantität einer stark verdünnten Schwefelsäure, füge dem dickflüssigen Gemisch, ι Theil staubförmig gemahlenen kohlensauren Kalk zu, rühre schnell um und giefse den schäumenden Brei in eine Form, in welcher ■ er schnell erhärtet und sodann eine poröse harte Masse bildet. Dieses Verfahren kann aber entsprechend geändert werden. Anstatt einer verdünnten Schwefelsäure kann eine, genügende Mengen freier Säure enthaltende Alaunlösung eine Lösung schwefelsaurer Thonerde oder schwefelsaurer Alkalien (insbesondere Weinsteinpräparat), Salpetersäure und deren saure Verbindungen,

Salzsäure oder deren saure Salze, Chlorwasser, Auflösungen von Eisenvitriol oder Zinkvitriol u. s. w. mit Eisenchlorid und Zinkchlorid, Chlormagnesium u. s. w., Kieselfluorwasserstoffsäure und deren.Verbindungen oder organische Säuren, Essigsäure u. s. w. angewendet werden und an Stelle des gemahlenen kohlensauren Kalkes kann pulverisirte Kreide, kohlensaurer Kalkschlamm, welcher als Abfallpro duct verschiedener Industrien, als Saturationsschlamm' bei der Zuckerindustrie ,als Consticirungsschlamm der Soda- und ,Seifenfabrikation, als Kesselstein bei den meisten Dampfkesseln gewonnen wird, oder kohlensaure Magnesia, kohlensaures Ammonium und sonstige kohlensaure Verbindungen, Erden und Salze, auch Chlorkalk öder andere Chlorverbindungen etc. gesetzt werden. . . . . .

Bei der Wechselwirkung je zweier der angeführten Chemikalien (einer Säure und einer Base) verwandelt sich die jeweilige Base unter Ausscheidung eines Gases (Kohlensäure, Chlorgas etc.) in ein entsprechend saures Salz, wobei unter gleichzeitiger Neutralisirung der freien Säure und infolge sehr reichlicher und schneller Gasentbindung die plastischen Grundmaterialien in zellenförmige poröse Körper verwandelt werden, welche nachträglich .erhärten. Ich benenne dieselben »Kunst-Tuffsteine«.

Für die Fabrikation poröser Gypssteine verwende ich von obigen Reagentien mit Vor-'theil eine Auflösung des billigen, sogen. Alaunrohsteines (Rohproduct der Alaunfabrikation) mit ca. 30 pCt. freier Schwefelsäure, entsprechendem Gehalt an schwefelsaurernThonerde und Ferrosulfat, bei Eintragung von gemahlenem kohlensauren Kalk als Base. Durch eine Mischung von Eisenvitriol und Eisenchloridlösung und kohlensaurem Kalk wird das Product etwas fester.

Eine besonders schöne Qualität erreichen die porösen Gypsplatten, wenn ich verdünnte Salzsäure und kohlensauren Kalk anwende, wodurch sich aus dem kohlensauren Kalk unter Abscheidung der Kohlensäure Chlorcalcium bildet, worauf die poröse Platte nach ihrer Erhärtung in eine Eisen- oder Zinkvitriollösung eingetaucht wird. Letztere Lösungen haben die Eigenschaft, Gyps zu härten, wobei aber hier auch gleichzeitig das ί Chlorcalcium in schwefelsauren Kalk (krystallinischen Gyps) umgewandelt und die Festigkeit beträchtlich erhöht wird.

Die Anwendung eines oder des anderen Mittels und die Erzielung einer gröfseren oder geringeren Festigkeit, einer gröfseren oder kleineren Porosität, richtet sich indessen ganz nach dem jeweiligen Verwendungszweck des zu erzielenden Steines; ja es kann sogar die Reihe der verschiedenen chemischen Reagentien noch bedeutend erweitert werden, ohne dadurch das Wesen meiner Erfindung, welche sich auf die Herstellung von Luftporen bezw. Gasbläschen in plastischen, später erhärtenden, breiig flüssigen Materialien bezieht, zu überschreiten. Ebenso lassen sich verschiedene der genannten Mittel mischen, wobei ebenfalls vollständig schöne Resultate erreicht werden. Man kann z. B. dem Bindemittel Gyps, Cement, Thon, Porcellanerde etc., etwas.; Eisen- oder Zinkvif riollösung zusetzen und eine beliebige freie Säure und Base zur Gasentbindung zufügen, oder es kann dem mörtelartigen Gemisch von Gyps, aufser der freien Säure und Base, Chlorbarium zugesetzt werden, wodurch sich letzteres in unlösliches schwefelsaures Barium umsetzt und der fertige poröse Stein wasserbeständiger wird. ...... .

Magnesia bezw. gemahlener gebrannter Magnesit wird unter Zusatz von Salzsäure theilweise in Chlormagnesium übergeführt und bewirkt hierbei ein lebhaftes Aufschäumen. Gleichzeitig bewirkt aber eine Chlormagnesiumlösung ein energisches Abbinden des übrig bleibenden unzersetzten Magnesits. Diese Methode erfordert indessen eine sehr schnelle Handhabung, und ist es daher angezeigt, dem breiig flüssigen Magnesiagemisch etwas kohlensauren Kalk oder eine sonstige leicht zersetzbare Base etc., kohlensaures Natron, Chlorkalk, Ghlorcalcium etc. zuzufügen.

Vortheilhaft ist hierbei die weitere Beimengung bauschiger Stoffe, Haare etc. oder sehr plastischer wasseraufsaugender Thonerde oder einiger Procenttheile Gyps, j um die langsam erhärtende Masse vor dem Zusammensinken (so lange sie noch weich ist) zu behüten.

Cement und hydraulische Kalke vertragen je nach ihrer Zusammensetzung eine gröfsere oder geringere Beimischung freier Säuren, bevor sie bei der erforderlich schnellen Behandlung durch dieselbe in ungünstigstem Sinne selbst verändert werden. Es richtet sich daher die Anwendung einer und der anderen Säure und Base ganz nach der Beschaffenheit des jeweiligen Cementmaterials; im Allgemeinen kann man jedoch mit stark verdünnter Salzsäure und kohlensaurem Kalk, Chlorkalk, oder noch besser,\ fein vertheiltem kohlensauren Natron, welche sehr energisch auf einander wirken, reichliche Mengen Kohlensäure abscheiden, und bevor die schwache Salzsäure Gelegenheit hat, die , Kieselsäureverbindungen des Cements zu zersetzen, die erstere bereits längst neutralisirt und unschädlich gemacht haben. Ebenso können auch andere anorganische oder organische Säuren oder sauren Salze und Basen zum Porösmachen von Cementmassen Anwendung finden; jedoch ist Cement specifisch sehr schwer und bildet stets kleinere poröse Materialien. Vortheilhaft ist immer die Anwendung

Claims (1)

1. schnell bindender Cemente oder die Beimischung geringer Mengen Gyps.

   Thonerde, Porcellanerde etc. vertragen die Beimischung jeder der genannten Säuren und Basen und liefern bereits in lufttrockenem Zustande, je nach der Feinheit und Güte des Materials, ein event, ziemlich haltbares, leicht grofsporös herstellbares Steinmaterial. Soll dasselbe noch fester und gleichzeitig wasserbeständig werden, so wird das poröse Material nachträglich geglüht bezw. gebrannt.

   Auch ungebrannter pulverisirter Gyps liefert einen porösen Stein, der jenem aus gebranntem Gyps ziemlich gleichwerthig ist, wenn man das Gypspulver mit einer concentrirten Lösung von schwefelsaurem Kali (nicht mit Natron) anmischt, dann noch etwas freie Säure zufügt (oder doppelschwefelsaures Kali benutzt) und eine kohlensaure Base, kohlensauren Kalk, kohlensaures Kali etc. zusetzt, welches Kohlensäurebläschen abscheidet, während das restliche schwefelsaure Kali den ungebrannten Gyps zur Erhärtung bringt.

   Alle diese auf die eine oder andere Art hergestellten porösen Steine überziehe ich, wenn ich dieselben als Isolirmittel für nasse Räume, schwitzende Wände und Dächer, für Eiskeller u. s. w. verwende, auf einer oder allen Seiten mit einer dünnen Schicht Asphalt, Theerpech, Ceresin, Erdwachs, Kolophonium etc., indem ich sie in solche geschmolzene Massen eintauche oder mittels ^Pinsels bestreiche, um ihnen die Aufnahmeflüssigkeit von Wasser zu benehmen. In der Praxis ist es weiter wünschenswerth, Isolirplatten aus den beschriebenen Materialien, insbesondere aus Gyps, Cement und ähnlichen Stoffen, von grofsen Dimensionen, besonders von gröfserer Länge herzustellen; es ist daher erforderlich, denselben gröfsere Festigkeit zu leihen, mit welcher ich gleichzeitig eine Verbilligung des Productes erziele, wenn ich in das breiige Material langes Schilfrohr, Stroh, Maisstroh, Holzstäbchen oder sonstige billige, feste Producte, Abfälle, Haare, Fasern etc. einbette oder behufs Erzielung noch gröfserer Festigkeit Eisen- oder Metallstäbe und Geflechte einlege.

   Nach erfolgter. Erhärtung sind sodann diese festen Substanzen, welche ich mit Füllmittel bezeichne (weil sie gleichzeitig auch viel Raum einnehmen und daher Materialersparnifs ergeben) in der porösen Masse fest eingeschlossen und vermehren die Festigkeit derselben wesentlich.

   Bei der Fabrikation von Kunst-Tuffsteinen in Plattenform verfahre ich wie folgt: Eines der obigen Füllmittel oder auch mehrere derselben werden in die entsprechende Gufsform eingelegt und das schäumende Material darüber gegossen. Die Masse gährt noch zumeist sehr bedeutend in der Form, der Ueberschufs wird von oben abgestrichen (und die Platte sodann der Erhärtung überlassen. · ■

   Poröse Thon- und Porcellanerdemassen giefst man vortheilhaft in wasserentziehende Formen (poröse Gypsformen etc.), damit das Steifwerden früher eintritt.

   Bei Herstellung von Kunst-Tuffstein-Arbeiten an Ort und Stelle wird die schäumende Masse wiederum auf der Form des fertigen Objectes entsprechende Schalungen mit oder ohne Einlage eines oder des anderen oben genannten •Füllmittels gegossen und nach erfolgter Erhärtung die Schalung abgenommen.

   Pa tenτ- Anspruch:

   Verfahren zur Herstellung poröser Steine, darin bestehend, dafs Gyps, Cement, Magnesia, Thon oder andere plastische Massen: ■

   a) mit Säuren oder sauren Salzen;

   b) mit kohlensauren Salzen, Chloriden oder mit anderen Stoffen versetzt werden, welche, der jeweilig verwendeten plastischen Masse nicht von Natur anhaftend, mit den unter a) genannten Mitteln Gase zum Entstehen bringen, worauf die Mischung während der - Gasentwickelung in Steinformen eingetragen wird.