-
Verfahren zur Herstellung von hydrosilikatgebundenen Formkörpern Bei
der Herstellung von hydrosilikatgebundenen Formkörpern verschiedener Art, wie z.
B. Kalksandziegeln usw., hat- man oft eine unerklärlich große Verschiedenheit in
der Bruchfestigkeit der hergestellten Erzeugnisse erhalten. Man war sich im allgemeinen
der Notwendigkeit bewußt, einen leichtgebrannten Kalkstein zu verarbeiten, und hat
daher lieber eine Kalksorte verwendet, welche große Mengen ungebrannten Steines
enthielt, als dieselbe Sorte, bis zu dem Grade erhitzt, daß der Stein vollkommen
gebrannt vorlag, weil im letzteren Falle die Gefahr des Überbrennens bestand.
-
Man hat auch bereits erkannt, daß eine gute Löschung des Kalkes für
die Gewinnung einwandfreier Erzeugnisse wichtig ist und hat zu diesem Zweck j e
nach dem herzustellenden Erzeugnis verschiedene Methoden für das Löschen des Kalkes
angewandt. Bei der Herstellung von Kalksandziegeln verfuhr man z. B. im allgemeinen
so, daß der ungelöschte Kalk zusammen mit Sand oder Kies und Wasser in einem Behälter
vermischt wurde, in welchen Dampf unter Druck eingeleitet wurde. Bei der Herstellung
von hydrosilikatgebundenen Formkörpern hat man im allgemeinen den Kalk trocken gelöscht
und ihn sodann zusammen mit dem vorher fertiggemahlenen oder teilweise fertiggemahlenen
Sand gemahlen, nachdem man evtl. die grö-I>eren, ungelöschten Partikel durch Absieben
entfernt hatte. Andere Vorschläge beschäftigen sich mit einer besonderen Ablöschung
des Kalkes. Beispielsweise wurde empfohlen, hierfür niedriggespannten feuchten Dampf
zu verwenden oder Wasser zu dem am Boden des Druckkessels liegenden Kalk: zuzulassen
und die dabei entstehende Wärme und Dampfspannung auf die in demselben Behälter
befindlichen Formstücke einwirken zu lassen. Das Löschungsverfahren sollte weiter
dadurch vervollkommnet werden, daß der Kalk in Schichten von möglichst geringer
Dicke mit Wassdr oder Dampf behandelt wurde. Ferner wurde empfahlen, ein treibsicheres
Hydrat durch Löschen mit trockenem, überhitztem Wasserdampf unter gewöhnlichem Druck
in offenen Gefäßen zu erzielen. Auch ist es bekannt, ein Gemisch von trockenem Calciumhydrat
und mit Wasser gelöschtem Kalk für künstliche Sandsteine zu verwenden. Bei Herstellung
von mikroporösen Formkörpern wieder hat man gewöhnlich durch Naßmahlen von Kalk
und Sand zusammen bis zu äußerster Feinheit ein vollständiges Löschen des Kalkes
zu :erreichen gesucht.
-
Bei allen diesen Herstellungsweisen konnte jedoch nachgewiesen werden,
daß recht bedeutende Mengen Kalk trotz aller dieser Vorsichtsmaßregeln immer noch
ungelöscht sind. Dies führt zu der wohlbegründeten Annahme, daß vollständig gelöschter
Kalk in :gewissen Fällen, z. B. bei starkem Überbrennen oder
bei
unreinem Kalkstein, äußerst schwer "zu erreichen ist.
-
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei der endgültigen
Dampfhärtung .der obengenannten Erzeugnisse ein größerer oder geringerer Teil dieses
Kalkes gelöscht wird. Dies Löschen. verursacht immer durch Entstehen innerer Spannungen
eine bedeutende Verringerung der Bruchfestigkeit des Produktes und führt manchmal
zur Bildung von Rissen und zum Zerfall des Erzeugnisses, wobei diese Rißbildung
bzw. der Zerfall entweder sofort oder erst zu einem späteren Zeitpunkt stattfinden
kann.
-
Es wurde jedoch gefunden, daß es nicht so darauf ankommt, einen völlig
gelöschten Kalk zu verwenden, daß es vielmehr wesentlich ist, das Verhältnis zwischen
dem Löschen des; Kalkes und dem Härten der Formkörper zu berücksichtigen, derart,
daß der Kalk bei der Härtung nicht mehr weiter mit dem Dampf reagieren kann. Dies
läßt sich gemäß der Erfindung dadurch erreichen, daß der für die Formmasse bestimmte
Kalk in Anwesenheit einer mindestens für seine Löschung ausreichenden Menge Wasser
vor Zusatz zur Masse und ihrer Formgebung bzw. Härtung der direkten Einwirkung von
Wasserdampf von einem höheren Druck. ausgesetzt wird als -derjenige, welcher bei
der darauffolgenden hydrothermischen Behandlung der Formkörper verwendet wird.
-
-im allgemeinen hat sich eine Stunde als genügend für ein gutes Ergebnis
erwiesen, jedoch war in vielen Fällen eine längere Zeit erforderlich. Sofern der
bei der Behandlung des Kalkes allein benutzte Dampfdruck größer ist als der bei
der Härtung der Erzeugnisse, wird nämlich bei der zuletzt genannten Behandlung keinesfalls
der Kalk weiter abgelöscht werden können, als dies bereits geschehen ist. Infolgedessen
können auch keine inneren Spannungen hervorgerufen werden. Ein ähnliches Gleichgewicht
wäre zwar theoretisch erreichbar durch Verwendung von mindestens dem gleichen Druck
bei der Löschung wie bei der darauffolgenden Härtung, jedoch wird der dabei erforderliche
Zeitaufwand für praktische Zwecke zu .groß. Je höher der Löschungsdruck gewählt
wird, um so schneller wird im allgemeinen der erwähnte Gleichgewichtszustand erreicht.
-
Der Kalk kann gegebenenfalls nach der Dampfbehandlung getrocknet werden,
um das nachfolgende Mischen mit Ki,eselsäurematerial trocken vornehmen zu können.
Es hat sich als ungeeignet erwiesen, den Kalk in Gegenwart des. Sandes zu löschen,
.da bei dem herrschenden höhen Drucke die Hydrosilikatbildung beginnt, .die einen
Teil des Kalkes bindet und eine Verringerung der effektiven Bindemittelmenge mit
sich führt.
-
Die Verbesserung der Qualität und Vergrößerung der Bruchfestigkeit,
die auf diese Weise erhalten werden, sind in vielen Fällen erstaunlich hoch. Bei
einer Kalksandziegelfabrik erwies es sich, daß die Bruchfestigkeit der hergestellten
Ziegel bei Anwendung dieser Löschmethode um nicht weniger als 45 °% .gesteigert
wurde. Bei der Herstellung von nassen Produkten, d. h. von Produkten, welche mit
größeren Wasseimengen hergestellt wurden, war diese Steigerung noch größer, meistens
über zoo %. Diese Steigerung wurde sowohl bei mikroporösem Material als auch bei
hydrosilikatgebundenen Formkörpern beobachtet.