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Verfahren zur Herstellung von Gipsmassen Die Erfindung betrifft die
Herstellung gipsartiger Massen unter Verwendung von natürlichem Anhydrit. Dieses
Mineral, das im Gipsbergbau bisher als lästiger Abfall gewonnen wird, hat den Nachteil,
daß es sich nur äußerst langsam mit Wasser verbindet, so daß es nicht wie gebrannter
Gips zum Formen, Gießen und für Bauzwecke verwendet werden kann.
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Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, dem Anhydrit Katalysatoren
zuzusetzen, die die Wasseraufnahme beschleunigen sollen. Als solche Katalysatoren
sind genannt worden: Salze, insbesondere Alkali oder Erdalkalisalze, Basen, Säuren,
wie Schwefelsäure oder Salzsäure. Das Gemisch wird mit Wasser angemacht, bei etwa
zoo° C unter gewöhnlichem Druck oder im luftverdünnten Raum getrocknet und dann
gemahlen. Das so erhaltene Pulver soll sich ähnlich wie gebrannter Gips verwenden
lassen.
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Der Erfinder hat nun gefunden, daß man durch Vermischen von natürlichem
Anhydrit mit einem abbindefähigen Gips, z. B. gebranntem oder .langsam abbindendem
Mauer-oder Estrichgips, eine Masse erhalten kann, deren Abbindezeit je nach dem
Mengenverhältnis der Bestandteile auf wenige Minuten herabgedrückt werden kann.
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Da nun nach dein obenerwähnten bekannten Verfahren der Anhydrit mit
Erdalkalisalzen gemischt werden soll und gebrannter Gips Ca S 04, H,0 ein Erdalkalisalz
ist, so war zu untersuchen, ob das bekannte Verfahren, so wie es. beschrieben ist,
die gleichen Ergebnisse liefert wie das vorliegende. Man muß annehmen, daß der Zusatz
gewisser Salze zum Anhydrit bei dem bekannten Verfahren in verhältnismäßig kleiner
Menge erfolgen soll, weil die Zusätze als Katalysatoren bezeichnet sind. Bei den
Vergleichsversuchen sind deshalb für das bekannte Verfahren Zusätze in Höhe von
3 % verwendet worden. Die nachfolgende Tabelle zeigt das Ergebnis der Versuche.
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Der qualitative Unterschied zwischen den Versuchen r bis q. einerseits
und anderseits springt in die Augen. Die Proben nach Versuch 3 und q. erhärten allerdings
nach dem Austrocknen auch einigermaßen.
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Es mag erwähnt sein, daß auch schon vorgeschlagen worden ist, totgebrannten
Gips mit dem üblichen gebrannten Gips zu
mischen; jedoch sind totgebrannter
Gips und natürlicher Anhydrit in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften
so sehr ' verschieden, daß sie keineswegs als Äquivalente angesehen werden können.
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Die beobachtete Wirkung der beschleunigten Abbindung der Gemische
von Anhydrit oder beschleunigt bindendem Anhydrit mit gebranntem Gips tritt allgemein
auf, aber es gibt doch einige Abarten von gebranntem Gips, die keine so große Abbindebeschleunigung
bewirken, obwohl sie deutlich erkennbar bleibt. Bei Mischungen von beschleunigt
bindendem Anhydrit mit Keenes Zement, der etwas weiter als bis auf das Hydrat Ca
S 04, 11,0 gebrannt ist, kann die Abbindezeit von . Stunden bis herunter auf ungefähr
25 Minuten vermindert werden.
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Das Verfahren läßt sich dazu benutzen, die Abbindezeit von langsam
bindendem Mauergips zu verlängern oder auch durch starke Erhöhung des Anhydritgehaltes
die Formgeschwindigkeit von Gipssorten zu vermindern, so daß man bei geringeren
Gestehungskosten einen ebenso guten Gips wie den besten des Handels oder gar einen
besseren erhält, denn man benutzt als Zusatz den billigen gemahlenen natürlichen
Anhydrit, gegebenenfalls mit einer Spur eines billigen Katalysators.
Der gewöhnliche gebrannte Gips hat z. B. eine sehr kurze Abbindezeit. So wird er
für Gipsarbeiten gebraucht. In der Technik benutzt man nun organische Verzögerer
zur Verlängerung der Abbindezeit. Nach der vorliegenden Erfindung kann man diese
Zeit verlängern und den Gips zum Mauern brauchbar machen, indem man Anhydrit in
großer Menge zugibt, wie beispielsweise 8 Teile Anhydrat auf i Teil gebrannten Gips.
Es hat sich ergeben, daß dies am schnellsten bin= denden Mischungen, welche fast
im Augenblick wirken, aus i Raumteil gebranntem Gips und ungefähr 1i2 bis 3 Teilen
von beschleunigt bindendem Anhydrit bestehen. An einer bestimmten Stelle zwischen
diesen Daten, die mit dem Rohmaterial sich ändern, gibt es ein Maximum.
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Die nachstehende Tabelle zeigt, wie sich die Geschwindigkeit mit dem
Grade der Beimischung ändert, wenn man gewöhnlichen gebrannten Gips des Handels
und einen beschleunigt bindenden Anhydrit verwende, die jeder für sich allein in
ungefähr 6o Minuten abbinden:
| gebr. Gips % Anhydrit Bindezeit |
| - ioo 6o Minuten |
| io go i5 - |
| 20 8o 4 - |
| 40 6o 21;':, - |
| 50 5o z Minute |
| 6o 40 21t, Minuten |
| 8o 20 51/. - |
| 10o - 6o - |
Die zweite Tabelle zeigt die Änderungen, wenn man den gleichen gebrannten Gips und
den
nicht beschleunigt bindenden Anhydrit mit praktisch unendlicher Bindezeit anwendet:
| °/o gebr. Gips °/o Anhydrit Bindezeit |
| - roo keine brauch- |
| . bare Abbinde- |
| zeit |
| zo 9o =5 Minuten |
| 20 8o 6 - |
| 40 6o 6 - |
| 80 20 24 - |
| ' zoo - 6o - . |
Die langsamsten Mischungen erhält man durch starke Verdünnung mit dem unbeschleunigt
abbindenden Anhydrit. So ergibt sich eine außerordentlich sichere und leicht auf
eine Norm beziehbare Methode zur Kontrolle der Abbindezeit, ohne daß man unerwünschte
organische Stoffe zuzusetzen oder mit einem hohen Gehalt an organischen Beschleunigern
zu arbeiten braucht.
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Diese Gemische haben verschiedene weitere Vorzüge neben den bereits
obenerwähnten. Zunächst ist die abgebundene Masse bei der Verwendung des beschleunigt
bindenden Anhydrits ebenso hart (wenn nicht wesentlich härter oder fester) wie die
gewöhnlichen Sorten von gebranntem Gips,, wenn man sie allein verwendet. Verwendet
man einen hohen Gehalt an nicht beschleunigt bindendem Anhydrit, so ist die erhaltene
abgebundene Masse nicht immer härter und fester, wirkt aber bis zu sehr hohen Verdfinnungsgraden
als ein guter, praktisch brauchbarer Gips. Ferner verbessert der Anhydritgehalt
des Gemisches das Endprodukt hinsichtlich der Eigenschaften des Anhydritgipses nicht
nur in bezüg auf Härte und Festigkeit, sondern auch insofern, als eine bessere Oberfläche
für eine spätere Verzierung erhalten wird. Ein dritter Vorteil ist folgender: Bei
den üblichen Verfahren, sehr rasch bindende Anhydritgipse herzustellen, vermehrt
man den Gehalt an bindenden oder beschleunigenden Anteilen, was erhebliche Kosten
verursacht. Die Gemische nach der Erfindung ergeben sehr rasch oder sofort abbindende
Gipse bei viel niedrigeren Kosten, je nachdem man in der Mischung entweder Anhydrit
allein oder Anhydrit mit einem sehr geringen Zusatz von abbindenden Mitteln anwendet.
Ein weiterer Vorteil, der beobachtet worden ist, besteht darin, daß Gemische für
den praktischen Gebrauch erhalten werden können, welche ein höheres Aufnahmevermögen
für Sand besitzen als die beiden Bestandteile für sich allein. Dies muß natürlich
in bezug auf die ursprüngliche Härte der Masse und auf die von ihr verschiedene
endgültige Härte verstanden werden, was von beträchtlicher praktischer Wichtigkeit
ist.
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Die Art, wie sich die Erfindung weiter anwenden läßt, soll noch durch
zwei Beispiele erläutert werden, mit denen aber der Erfindungsgedanke durchaus nicht
restlos erschöpft ist.
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Beispiel i Mauergips Ein für Mauerbewurf, also für gewöhnliche Bauarbeiten,
brauchbarer Gips wird aus dem Gemisch eines Raumteiles von gebranntem Gips mit einer
Abbindezeit von etwa 6o Minuten und 9 Raumteilen Anl@ydrit mit o,:21/, Kaliumsulfat
und Zinksulfat in molekularem Verhältnis mit einer Abbindezeit von etwa 5 Stunden
erhalten. Der so erhaltene Mauergips bindet fest ab in ungefähr 6o Minuten, was
also für Mauerarbeiten durchaus genügt.
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Beispiel 2 Gips zum Formen oder Gießen Einen Gips für sehr rasche
Arbeiten erhält man durch Mischen von i Teil gebranntem Gips mit q. Teilen Anhydrit,
dem 2 °1'o Kalium- und Zinksulfat in molekularem Verhältnis zugesetzt sind.