DE602248C - Verfahren zur Herstellung eines poroesen, aus Kalziumhydrosilikat bestehenden Kunststeinmaterials - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines porösen, aus Kalziumhydrosilikat bestehenden Kunststeinmaterials Bekannt sind Verfahren zur Herstellung poröser Kunststeinmaterialien, die aus Kalziumhydrosilikat bestehen. Das Kalziumhydrosilikat wird dabei durch Umsetzung von Kalk mit Kieselsäure gebildet. Hierbei werden entweder einem mit verhältnismäßig geringem Wasserzusatz angesetzten - Gemisch von Kalk und kieselsäurehaltigen Stoffen besondere porenbildende Zusätze, z. B. Metallpulver, beigeeben, oder es wird die Erkenntnis nutzbar gemacht, daß sich durch reichliche Wasserbeigabe und nachherige Dampferhärtung zahlreiche, ursprünglich mit Wasser gefüllte Hohlräume bilden lassen, die dem fertigen Stein ein geringes Raumgewicht bei guten Isoliereigenschaften verleihen.
• Der Vorteil des letzteren Verfahrens liegt in seiner Einfachheit, da keine besonderen porenbildenden Zusätze erforderlich sind. Bei der Bildung der Hohlräume durch reichlichen Wasserzusatz, der nach der Erhärtung wieder ausgetrieben wird, ist dafür Sorge zu tragen, daß die Kieselsäureteilchen im flüssigen Kalk so lange in der Schwebe bleiben, bis die chemische Umsetzung zu Kalziumhydrosilikat einen gewissen Grad erreicht hat. Denn erst das Kalziumhvdrosilikat verleiht der Masse die erforderliche Festigkeit. Dieses In-der-Schwebe-Bleiben hat inan bisher auf zwei verschiedenen Wegen erreicht. Der eine, aber verhältnismäßig sehr kostspielige Weg bestand darin, daß man die Kieselsäure in flüssiger Form (als Wasserglas) zugab. Der andere Weg bestand in der Verwendung v on,Kieselgur. Da jedeDiatomee der Kieselgur für sich einen abgeschlossenen Hohlraum bildet, braucht man bei Verwendung der Kieselgur keine besonderen Vorkehrungen zu treffen, um die Kieselsäure bis zur erfolgten Bildung des Kalziumhydrosilikats in der Flüssigkeit in der Schwebe zu halten. Nachteilig ist jedoch hierbei, daß man wegen der großen Porosität der Kieselgur einen ganz beträchtlichen Wasserüberschuß (um z. B. eine gießfähige Masse zu erhalten, etwa das 3,5fache der festen Substanz) anwenden muß. Aus diesem großen Wasserüberschuß ergibt sich zwar eine entsprechend gute Porosität, aber auch eine recht geringe Festigkeit. Die geringe Festigkeit derartiger Massen ist auch dadurch begründet, daß die Hohlkörperform der Diatomeen stets erhalten bleibt. Denn selbst wenn die gesamte Kieselsäure der Kieselgur zu Kalziumhvdrosilikat umgeformt wird, so besteht doch das erhaltene Produkt immer aus Kalziumhydrosililathohlkörpern. Das damit erhaltene Material ist daher lediglich für Isolierungszwecke, nicht aber für statisch beanspruchte Bauteile geeignet.
• Nach der Erfindung wird die Kieselsäure in der Form eines Mehles von Ouarz oder ähnlichen vorwiegend aus Kieselsäure bestehenden Gesteinen beigegeben. Bei genügend feiner Mahlung bleiben die Gesteinsteilchen nach bekannten physikalischen Gesetzen ebenfalls lange genug in der Flüssigkeit in der Schwebe, besonders auch deshalb, weil Kalk bei reichlicher Wasserzugabe eine sehr voluminöse Masse bildet. Gegenüber dem bekannten Verfahren, nach welchem Wasserglas verwendet wird, erzielt man mit dem neuen Verfahren eine sehr erhebliche Verbilligung, u. a. auch dadurch, daß bei der Gewinnung anfallender, sonst nicht verwendbarer ganz feiner Sand hier gut brauchbar ist. Gegenüber dem erwähnten Kieselgurverfahren ergibt sich der Vorteil, daß man jetzt nicht mehr an einen einzelnen sich in der Natur vorfindenden Ausgangsstoff, die Kieselgur, gebunden ist, und ferner, daß man wesentlich höhere Festigkeiten erzielen kann, weil die entstehenden Kalziumhydrosilikatkörperchen nicht etwa hohl, sondern massiv sind. Das Verfahren nach der Erfindung vereinigt . somit die Vorteile der Verwendung billigster Rohstoffe, der einfachen Ausführbarkeit und der Erzielung leichter und dabei fester Kunststeine.
• Die Eigenschaft des Kalkes, bei reichlicher Wasserzugabe eine voluminöse Masse zu bilden, ist bei der Herstellung hochporöser Wärmeschutzmassen bekannt. Insbesondere wird sie bei Verfahren ausgenutzt, die die Bildung von Gips aus zwei Komponenten unter starkem Wasserzusatz zum Gegenstande haben. Die Festigkeit des Endproduktes bleibt aber bei diesen Verfahren nur gering.
• Nach dem neuen Verfahren werden Kalk und Quarzmehl o. dgl. zweckmäßig' in solchem Verhältnis gemischt, daß beide Bestandteile möglichst vollkommen zur Bildung von Kalziumhydrosilikat ausgenutzt werden. Ein Überschuß an Quarzmehl würde das Raumgewicht des Steines vergrößern, ohne eine wesentliche Vergrößerung der Festigkeit zu ergeben. Der Wasserzusatz wird je nach dem gewünschten Grade der Porosität und damit der Druckfestigkeit geregelt. - Mit steigendem Wasserzusatz nimmt die erreichbare Festigkeit ab, während die Porosität zunimmt. Die Höchstgrenze des Wasserzusatzes ist dadurch festgelegt, daß das kieselsäurehaltige Material in der Mischung bis zum Beginn der Erhärtung in der Schwebe bleiben muß, um gleichmäßig darin verteilt zu sein.
• Das Mischungsverhältnis, das- zweckmäßig anzuwenden ist, wird sich mit den Eigenschaften der verwendeten Stoffe, besonders mit der Mahlfeinheit des Quarzmehles und der Voluminösität der Kalksorte, etwas ändern.- Als zweckmäßiges Mischungsverhältnis ergaben sich z.B. in einem speziellenFalle q.o Gewichtsteile gelöschter Kalk auf 6o Gewichtsteile Quarzmehl. Dabei konnten auf ioo Gewichtsteile feste Masse bis etwa Zoo Gewichtsteile Wasser zugesetzt werden.
• Die innige Mischung von plastischer bis gießbarer Konsistenz wird nach der Formgebung in an sich bekannter Weise zur Erhärtung der Einwirkung von hochgespanntem Wasserdampf ausgesetzt und hiernach getrocknet. Dabei wird das überschüssige Wasser unterBildung vonHohlräumen ausgeschieden.
• An Stelle des Kalkes können auch Oxyde von anderen basenbildenden Metallen, an Stelle des Quarzmehles auch Mehle anderer vorwiegend aus Kieselsäure bestehender Gesteine treten. Die Reihenfolge der Mischung von Kalk, Quarzmehl oder ihrer Vertreter und Wasser ist gleichgültig.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines porösen, aus Kälziumhydrosilikat bestehenden Kunststeinmaterials durch Vermischen von fein verteilter Kieselsäure mit Kalk unter Wasserüberschuß und nachträglicher Dampferhärtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kieselsäure in Form von Quarzmehl oder Mehlen ähnlicher, vorwiegend aus Kieselsäure bestehender Gesteine beigegeben wird. ,