DE600437C - Verfahren zur Herstellung eines kuenstlichen Baustoffes - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines künstlichen Baustoffes Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines künstlichen-Baustoffes, dessen Hauptbestandteil aus mineralhaltigen Abfällen gebildet ist, die beim Verbrennen von Staubkohle entstehen und unter dem Namen Flugasche, einem nicht verbrennbaren, glasartigen Mineralstoff, bekannt sind. Der Baustoff zeichnet sich durch einen hohen Grad von Festigkeit und Widerstand gegen Wettereinflüsse aus und besitzt auch andere wertvolle Eigenschaften.
• Flugasche unterscheidet sich von allen anderen Formen von Kohlenstoffresten durch die feine Verteilung -und ihre chemische und mineralogische Zusammensetzung. Die außerordentlich feine Verteilung des Stoffes bietet die Möglichkeit, ihn nach dem vorliegenden Verfahren zu verwenden, ohne daß man nötig hat, eine weitere Zerkleinerung oder Unterteilung der Bestandteile vorzunehmen. Die Erfinderin hat überraschend festgestellt, daß ein Erdalkalioxyd, wie Kalk, chemisch auf solche Flugasche einzuwirken vermag -und dann einen Baustoff von außerordentlicher Stärke und verhältnismäßig geringer Dichte, falls dies gewünscht wird, liefert und daß dieser Baustoff ferner sehr gute wetterbeständige Eigenschaften besitzt.
• Bei der praktischen Ausführung wird erfindungsgemäß zu der Flugasche ein Alkali oxyd, wie Kalk, meiner Menge zugesetzt, die zu der Flugasche im Verhältnis 5 bis 15 % ist. Wenigstens werden diese prozentualen Mengen ein ausgezeichnetes Resiultatergeben. Dabei muß genügend Wasser zugeführt werden, um die Arbeit und gründliche Durchmischung zu erleichtern. Die Masse wird dann in die gewünschte Form gebracht, was zweckmäßig durch geeignete mechanische Mittel geschieht.
• Die geformten Baustoffkörper werden dann ohne besondere Trocknung zweckmäßig im Beisein von Wasserdampf durch Erhitzen erhärtet, während das Reaktionswasser, das in dem Körper noch enthalten ist, in demselben verbleibt, bis die gewünschte chemische Reaktion eintritt.
• Manche Flugasche enthält ungelöschte Stoffe, z. B. gebrannten Kalk, der für das Endprodukt schädlich wirken könnte. Um irgendwelche nachteiligen Wirkungen durch derartige Stoffe zu vermeiden, wird die Flugasche zweckmäßig durch Erhitzen in Gegenwart von Feuchtigkeit gelöscht oder die Flugasche kann auch durch Aufbewahren in feuchtem Zustand bei Zimmertemperatur gealtert werden. In einigen Fällen könnte das Löschen gleichzeitig mit dem nachbeschriebenen Härten erfolgen.
• Die Flugaschenteilchen können an ihrer Oberfläche eine Schicht von Gasen und/oder von nichtwäßriger Flüssigkeit aufweisen, die an der Oberfläche sehr fest- ,anhaftet. Um die gewünschte chemische Reaktion in dem neuen Verfahren zu erzielen 'und das gewünschte Produkt zu erhalten, muß diese absorbierte Schicht von den Bestandteilen und der Oberfläche derselben durch Kneten,, Durcharbeiten und Reiben und durch inniges Befeuchten entfernt werden, so daß die feuchten Teilchen, wenn sie mit den feuchten Teilchen eines Erdalkalioxydes unter geeigneten Bedingungen (durch den erhöhten Oberflächenkontakt) in Berührung kommen, schneller und gründlicher reagieren.
• Durch Zugabe einer kleinen Menge organischer oder anorganischer Stoffe in Lösung (z. B. Glycerin) zum Wasser oder der netzenden Flüssigkeit kann das Befeuchten erleichtert werden. Die angefeuchtete Flugasche kann man auch vor der endgültigen Verarbeitung .eine Zeitlang mit feuchtem Dampf behandeln.
• Manche Flugasche enthält Schwefel und andere Stoffe, die, wenn sie in dem Endprodukt vorhanden sind, Salze bilden würden, die unter natürlich auftretenden Bedingungen sich auflösen und in weißer kristallischer Form auf der Oberfläche des Endproduktes sich niederschlagen würden. Diese Wirkung wird im allgemeinen mit Auswitterung bezeichnet und ist sehr schädlich.
• Es 'wurde überraschend festgestellt, daß sich bei Steinen aus Flugasche die Auswitterung ausschalten -und vermeiden läßt, sobald man zu der Masse einen kleinen Bestandteil Harz oder harziger Stoffe zusetzt. Auf diese Weise wird die Auswitterung vermieden. Man kann dabei gleichzeitig die physikalischen Eigenschaften des Endproduktes beeinflussen. Die Menge der Harzzusätze hängt in gewisser Hinsicht von der Beschaffenheit der verwendeten Flugasche ab und muß den jeweiligen Verhältnissen angepaßt werden. Als Beispiel wurde ermittelt, daß man auf 5o kg Flugasche 5 kg Kalk und 1/4 kg gepulvertes Harz sowie 7 bis 8 kg Wasser vertuenden muß, -um ein brauchbares Ergebnis zu @erhalten, Es wurde auch noch ermittelt, daß anstatt von Harz oder harzartigen Bestandteilen Sulfitablaugen und vegetabilischer Zucker verwendet werden kann, um die Auswitterung zu verhindern. Die sich daraus ergebende Reaktion bringt ebenfalls einen Wasser widerstehenden und absorptionsregelnden Stoff hervor. Beispiel i Flugasche einer Feuerungsanlage, die bituminöse Staubkohle verfeuert, wird gefeuchtet, dann Kalk und Harz oder rin anderes, geeignetes Mittel zugesetzt, das das Auswittern verhindert. Darauf wird die Masse gründlich geknetet und gefeuchtet, im Anschluß daran die Masse gefärbt und die gefärbte Masse ohne Trocknung durch feuchte Hitze erhärtet, während das wesentliche Reaktionswasser zurückgehalten wird, bis die gewünschte chemische Reaktion oder Reaktionen eintreten und das gewünschte Endprodukt erhalten ist.
• Die Erhärtung erfolgt in dem Beispiel durch Dampf von einer Temperatur von z 5o° C während einer Dauer von 2 Stunden,, wonach keine weitere Behandlung erfolgt. Eine vollständige Reaktion zwischen der Flugasche und dem Erdalkalioxyd läßt sich durch die Anwesenheit von freiem Kalk in dem Endprodukt erkennen, das aus einem steinartigen Material von deiner Körnung und leichter Bearbeitbarkeit besteht und das einen Kompressionsdruck von 65okg/cm2 aushält.
• Beispiel a Die Flugasche wird mit Kalk und Harz oder anderen geeigneten Mitteln vermengt, die ein Auswittern verhindern. Hierauf wird Wasser zugefügt und das Gemisch wie oben beschrieben geknetet, worauf man die behandelte Masse zerkleinert und in der beschriebenen Weise förmt und härtet. Beispiel 3 Die Flugasche wird zur Erleichterung des Knetens angefeuchtet und in einer geheizten Kammer oder in einem geheizten Behälter durchgerührt, und diese feuchte Flugasche wird dann in ihrem feuchten Zustande aufbewahrt. Gegebenenfalls kann die Flugasche auch mit Kallc (und Harz) gemischt und während der Mischung gehärtet werden. Beispiel q.
• Bei mancher Flugasche, insbesondere wenn sie vor dem endgültigen Härten gemischt und erhitzt wird, erfolgt ein Zusatz eines Stoffes, wie Glycerin, um die Oberflächenspannung zu vermindern. Der Zusatz von Glycerin verfolgt vor dem Erhitzen und Umrühren, was das darauffolgende Härten erleichtert.
• Das erfindungsgemäß erzielte Endprodukt ist ein steinartiges, feinkörniges Material, das sich ohne weiteres, verarbeiten lä.ßt und einen Kompressionsdruck von ungefähr 65o kg/cm2 aushält, dabei wasserbeständig, nicht auswitternd ist, nicht schrumpft, sich nicht wirft und seine ursprüngliche Form und Größe beibehält. Der Baustoff kann in verschiedenen Farben hergestellt werden, in= dem man Bein geeignetes mineralisches Pigment vor der Formgebung der Masse zusetzt. Das Endprodukt ist dauernd farbecht. Bei großen, umfangreichen Körpern braucht nur die Oberfläche gefärbt zu werden. Das läßt sich leicht dadurch Herreichen, daß man die Form mit ungefärbtem Material ausfüllt und nur an der Außenwand gefärbtes Material zugibt. Man kann auch der Masse andere Materialien, wie Steinbruch, glühende Asche usw., in grobem Aggregatzustand zufügen und mit dem Rohmaterial vor der Formgebung vermischen, wobei dann die zugeführten Stoffe sich mit dem Endprodukt innig vereinigen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung eines künstlichen Baustoffes, dadurch gekennzeichnet, daß Flugasche, die dem Verbrennungsprozeß von Staubkohle entnommen ist, mit E,rdalkalioxyd und Wasser vermischt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, bei dem die Flugasche vor dem Mischen mit Wasser behandelt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, bei dem ein Auswitberungsverhinderungs:-mittel der Mischung vor der Behandlung mit Wasser beigefügt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als E,rdalkalioxyd Kalk verwendet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Auswitterungsverhinderungsmittel Harz benutzt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung bei dem schon geformten Baustoff und unter Anwendung feuchter Hitze erfolgt.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Behandlung verwendete Wasser in der geformten Masse zurückgehalten wird, bis die Masse die gewünschte Umwandlung erfahren hat.