DE638698C

DE638698C - Process for the production of high-pore artificial stone masses

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Publication number: DE638698C
Application number: DEC48151D
Authority: DE
Original assignee: WOLFGANG CZERNIN DIPL ING
Current assignee: WOLFGANG CZERNIN DIPL ING
Priority date: 1933-08-01
Filing date: 1933-08-01
Publication date: 1936-11-21

Description

Verfahren zur Herstellung hochporiger Kunststeinmassen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung hochporiger Kunststeininassen. Erfindungsgemäß wird ausgegegangen von in körniger bis stückiger Form erzeugten kleinporigen Kunststoffen, die durch Dampfbehandlung von nassen Mischungen aus gemahlenem Quarz oder kieselsäurehaltigem Material und basischen Stoffen gewonnen werden. Diese Körner bzw. Stücke werden mit bindend wirkenden Stoffen zu Formkörpern bzw. formgebenden Massengebunden.Process for the production of high-pore artificial stone masses. Object The invention is a process for the production of high-pore artificial stone inlets. According to the invention it is assumed that small-pore plastics produced in granular to lumpy form, those obtained by steaming wet mixtures of ground quartz or silica containing Material and basic substances are obtained. These grains or pieces are with binding substances to form moldings or shaping masses.

Die Herstellung poriger Kunststeinmassen, also solche mit vermindertem Raumgewicht durch Einarbeitung von sich aus poriger Füll- oder Zuschlagstoffe in entsprechende abbindende Massen ist an sich bekannt. So hat man beispielsweise porige Gesteine, wie Bims u. dgl., mit Kalk, Zement oder anderen Bindemitteln gebunden. Auch organische porige Stoffe haben als derartige Füllstoffe Verwendung gefunden. Für die Technik der Herstellung ausgesprochener Wärmeschutzkörper dient in ausgedehntem Umfange Kieselgur, die nach einem bekannten Verfahren mit Hilfe von Kalk zu Formkörpern gestaltet wird, die anschließend durch Dampfhärtung verfestigt werden.The production of porous artificial stone masses, i.e. those with reduced Volume weight through the incorporation of inherently porous fillers or aggregates into corresponding setting compounds are known per se. For example, you have porous ones Rocks such as pumice and the like are bound with lime, cement or other binders. Organic porous substances have also been used as fillers of this type. For the technology of the production of pronounced heat protection body is used in extensive Extent of diatomaceous earth, which according to a known process with the help of lime to form shaped bodies which are then solidified by steam curing.

Die bekannten Körper besitzen durchweg ein ungünstiges Verhältnis zwischen Raumgewicht und Festigkeit. Wird mit geringen Mengen bindend wirkender Stoffe gearbeitet, wie dies notwendig ist, um die höchste Wärmeschutzwirkung bzw. das geringste Raumgewicht zu erreichen, so wird die Festigkeit einzig und allein durch die Eigenfestigkeit des porigen Zuschlagmaterials bestimmt, die im allgemeinen, z. B. bei der Kieselgur; nur sehr gering ist. Derartige aus Kieselgur gefertigte Körper sind daher zur Herstellung von eigentlichen Baukörpern eben auf Grund ihrer geringen Festigkeiten ungeeignet.The known bodies consistently have an unfavorable relationship between density and strength. Becomes more binding with small amounts Fabrics worked as necessary to achieve the highest thermal protection or To achieve the lowest volume weight, the only thing is strength determined by the inherent strength of the porous aggregate material, which is generally z. B. in the case of diatomaceous earth; is only very low. Such made from kieselguhr Bodies are therefore for the production of actual structures precisely because of their unsuitable for low strengths.

Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren ist erfindungsgemäß Träger der porigen Struktur eine in körniger bis stückiger Form vorliegende hochporöse Masse, die auf künstlichem Wege erzeugt wird. Dazu wird gemäß einem neueren deutschen Patent ausgegangen von feingemahlenen quarz- oder kieselsäurehaltigen Stoffen einerseits, basischen Stoffen andererseits, also z. B. .von feingemahlenem Sand und Kalk. Ein Gemisch solcher Stoffe wird mit größeren Mengen Wasser versetzt und dann zur Verfestigung gebracht, wobei unmittelbar Körner bzw. Stücke resultieren, die nach der Trocknung Massen von hochporigem Gefüge ergeben. Beispielsweise arbeitet man nach dem geschützten Verfahren etwa in folgender Weise: .Sand wird so fein gemahlen, daß nur ein geringer Rückstand auf dem 49oo Maschensieb verbleibt. Das Mahlgut wird mit einer dem Si 02 Gehalt äquivalenten Menge Ca 0 (gebranntem Kalk) vermischt und das Gemisch naß vermahlen und die Masse, die beispielsweise Ca 0 zu Si O= im Verhältnis i : i oder 3 : _ oder ? : 3, in Molen gerechnet, enthält, wird in einem Autoklaven der Behandlung mit Wasserdampf von etwa 8 atü ausgesetzt. Dabei kann die Masse gerührt bzw. durchgearbeitet werden. Nach 6 bis 8 Stunden ist die zu Calciumhydrosilicat führende Reaktion praktisch beendet. Die Reaktionsmasse stellt ein krümeliges bis körniges Gut dar, das anschließend einer Trocknung zur Entfernung in. ihm noch enthaltenen Netzwassers unterworfen wird.In contrast to the known method, the invention is a carrier the porous structure is a highly porous one in granular to lumpy form Mass that is produced artificially. According to a more recent German Patent based on finely ground quartz or silica containing substances on the one hand, basic substances on the other hand, so z. B. of finely ground sand and lime. A Mixtures of such substances are mixed with larger amounts of water and then to solidify brought, with grains or pieces immediately resulting after drying Masses of high-pore structure result. For example, one works according to the protected one Process roughly in the following way: .Sand is ground so finely that only a small amount Residue remains on the 49oo mesh screen. The grist is mixed with one of the Si 02 content equivalent amount of Ca 0 (quick lime) mixed and the mixture wet ground and the mass, for example Ca 0 to Si O = in the ratio i: i or 3: _ or? : 3, calculated in moles, is treated in an autoclave exposed to water vapor of about 8 atmospheres. The mass can be stirred or worked through will. After 6 to 8 hours, the reaction leading to calcium hydrosilicate is practical completed. The reaction mass is a crumbly to granular good, which then subjected to drying for removal in the network water still contained in it will.

Die Menge des der Masse zuzusetzenden Wassers richtet sich danach, welchen Porenraum das neue Erzeugnis erhalten soll. Wird mit großem Wasserüberschuß gearbeitet, so entsteht ein Erzeugnis mit hohem Porenraum und verhältnismäßig weiten Poren. Beim Arbeiten mit geringen Wassermengen ist der Porenraum und die Größe dieser auch gering.The amount of water to be added to the mass depends on which pore space the new product should have. Used with a large excess of water worked, the result is a product with a high pore space and relatively wide Pores. When working with small amounts of water, the pore space and the size of this also low.

Es ist auch möglich, die Reaktion abzubrechen, bevor die völlige Verfestigung der Masse eingetreten ist. Man erhält dann ein bildsames bzw. formbares Gut, welches gegebenenfalls nach teilweiser Entwässerung gepreßt werden kann, um .dadurch den Porenraum zu beeinflussen. Nach der Pressung werden die Preßlinge gegebenenfalls erneut einer Behandlung mit gespanntem, Dampf unterworfen.It is also possible to stop the reaction before complete solidification the crowd has entered. You then get a malleable or malleable good, which optionally after partial dewatering can be pressed to .due the To influence pore space. After pressing, the compacts are optionally again subjected to a treatment with tensioned steam.

In gleicher Weise, wie für die Bildung von Calciumhydrosilicat beschrieben, kann das Verfahren auch durchgeführt werden unter Hinarbeiten auf andere Hvdrosilicate der Erdalkalien, des Magnesiums,- der Erden, der Metalle; es können zusammengesetzte z. B. mehrbasische Silicate erzeugt werden, schließlich aber auch Aluminate, F errate der genannten Basen.In the same way as described for the formation of calcium hydrosilicate, the process can also be carried out using other hydroxilicates alkaline earths, magnesium, - earths, metals; it can be compound z. B. polybasic silicates are produced, but finally also aluminates, F errates of the bases mentioned.

Als Anhaltspunkt für die Feinheit der zu verwendenden Stoffe gelte die Regel, daß die Mahlung so gewählt -werden muß, daß die spezifisch schwereren . Stoffe in der zur Reaktion zu bringenden Masse in der Schwebe bleiben müssen.As a guide to the fineness of the substances to be used, this applies the rule that the grinding must be chosen so that the specifically heavier . Substances in the mass to be reacted must remain in suspension.

Die verschiedenartigstenRohstoffe sind für die Herstellung des neuen Kunststoffes geeignet. Neben Kalk, Oxyden oder . Hydroxyden der Erdalkalien oder des Magnesiums sind zu nennen Gemische, welche unter Umständen auch ganz oder teilweise bereits Silicate, Aluminate, Ferrite o..dgl. enthalten. So ist verwendbar Dolomit in gebranntem Zustand, hydraulische Kalke, Romanzement, Portlandzement, Tonerdezement, andererseits Kieselsäure in jeder beliebigen Form, Sande, Schlacken der verschiedensten Art, Puzzolane wie Traß, Tuff u. dgl., Si-Stoff, Kieselgur, kurz die verschiedenartigsten kieselsäurehaltigen Rohstoffe. Vor allein ist Ton oder Kaolin zu nennen, die vorzugsweise durch vorangehende Erhitzung in einen. hoch reaklionsfähigen "Zustand übergeführt worden sind. An Tonerde und Eisenoxvd enthaltenden Rohstoffen sind zu nennen: Isiesabbrände, Schlacken der verschiedensten metallurgischen Prozesse, Bauxit u. dgl.The most diverse raw materials are used to manufacture the new one Suitable for plastics. In addition to lime, oxides or. Alkaline earth hydroxides or of magnesium are to be mentioned mixtures, which under certain circumstances also in whole or in part already silicates, aluminates, ferrites or the like. contain. This is how dolomite can be used in the fired state, hydraulic limes, roman cement, portland cement, alumina cement, on the other hand, silicic acid in any form, sands, slags of the most varied Kind, pozzolans such as trass, tuff and the like, Si-material, kieselguhr, in short the most diverse siliceous raw materials. Above all, clay or kaolin should be mentioned, which are preferred by prior heating in one. highly reactive "state transferred have been. The following raw materials containing alumina and iron oxide should be mentioned: Slag from various metallurgical processes, bauxite and the like.

Das so gewonnene Gut wird nun erfindungsgemäß mit bindend wirkenden Stoffen versetzt. Es können benutzt werden Zement bzw. hydraulische Bindemittel beliebiger Art, Kalk oder Gemische von Kalk und feingemahlenem kieselsäurehaltigem Rohstoff, auch organische Bindestoffe, z. B. Kunstharzanassen vom Tvpus der Resole usw., sind verwendbar. Diese Massen können unmittelbar zu Formkörpern gestaltet werden, beispielsweise mit Hilfe geeigneter Pressen oder anderer Formungswerkzeuge, oder aber sie dienen als Mörtel- oder Stampfmassen u. dgl., die also die gewünschte Form erst an der Verwendungsstelle selbst erhalten. Im letztgenannten Falle- ist natürlich als Bindemittel meist ein hydraulisch erhärtendes zu wählen.The material obtained in this way is now, according to the invention, with binding effects Substances added. Cement or hydraulic binders can be used of any kind, lime or mixtures of lime and finely ground silica Raw material, including organic binders, e.g. B. Kunstharzanassen from the type of Resole etc., can be used. These masses can be designed directly into molded bodies for example with the help of suitable presses or other forming tools, or they serve as mortar or ramming compounds and the like, which are the desired Form only received at the point of use. In the latter case- is Of course, usually a hydraulically hardening binder should be selected as the binder.

Wird Kalk oder ein Gemisch von Kalk mit feingemahlenem kieselsäurehaltigem Stoff verwendet, so empfiehlt es sich, die Verfestigung der Formkörper gleichfalls unter Dampfdruck vorzunehmen, um rasch die gewünschte Erhärtung herbeizuführen und Körper hoher Festigkeiten zu erzielen.Will lime or a mixture of lime with finely ground silica If substance is used, it is recommended that the solidification of the shaped body also be carried out under steam pressure to quickly bring about the desired hardening and Achieve body of high strength.

Die erfindungsgemäß erzeugten körnigen bis stückigen Massen besitzen dank ihres besonderen Aufbaus auch gute Adsorptionseigeiischaften, weshalb sie besonders geeignetsind, auch als Träger für Farben, wasserabweisende Zusätze, z. B. Paraffin, Bitumen, Öl und Fett, zu dienen, zu dem Zweck, den erstrebten Formkörpern bzw. lIassen bestimmte Färbungen oder wasserabweisende Eigenschaften u. dgl. zu verleihen.The granular to lumpy masses produced according to the invention possess Thanks to their special structure, they also have good adsorption properties, which is why they are so special are suitable, also as a carrier for paints, water-repellent additives, e.g. B. paraffin, Bitumen, oil and fat, to serve for the purpose of creating the desired shaped bodies or leaving them to give certain colors or water-repellent properties and the like.

Da man es, wie oben schon zum Ausdruck gebracht, durch Wahl der Reaktionsbedingungen, insbesondere der zu verwendenden Wassermengen für die Bereitung der körnigen bis stückigen porigen @Iassen, vollkommen in der Hand hat, das Raumgewicht dieser blassen in beliebiger Weise zu verändern, kann man auch sinngemäß Körper finit den verschiedenartigsten Raumgewichten erzeugen. In allen Rillen besitzen die Körper aber hohe Festigkeiten, was auf die hohe Kornfestigkeit der jeweils den Hauptbestandteil bildenden hochporigen bis stückigen hassen zurückzuführen ist. Weiter ist besonders die absolute Spannungsfreiheit der erfindungsgemäß erzeugten Formkörper und Massen zu betonen, die selbst bei Körpern größten Ausmaßes, wie Balken, Platten usw., festzustellen ist. Das ist besonders zu betonen, weil beispielsweise durch Vergießen der nassen Rohmischung in entsprechend gestaltete Formen und durch anschließende Dampfhärtung \-erfestigte Massen diese Spannungsfreiheit nicht aufweisen, vielmehr im Gegensatz dazu außerordentlich spröde sind und leicht zu Bruch gehen.Since, as already stated above, by choosing the reaction conditions, in particular the amounts of water to be used for the preparation of the granular to lumpy porous @Iassen, completely in hand, the density of this pale to change in any way, one can also analogously body finite the most diverse Generate spatial weights. In all grooves, however, the bodies have high strength, which is due to the high grain strength of each of the main constituents forming the high-pore until lumpy hating is due. Furthermore, the absolute absence of voltage is particularly important to emphasize the moldings and masses produced according to the invention, even with bodies largest extent, such as beams, slabs, etc., can be determined. This is special to be emphasized because, for example, by pouring the wet raw mixture in accordingly designed shapes and subsequent steam hardening \ -solidified Masses do not have this freedom from tension, rather, in contrast, extraordinary are brittle and break easily.

Weiter ist vor allem die absolute Frostbeständigkeit der neuartigen Formkörper und Massen zu betonen, die ebenfalls bei der direkten Gestaltung von Formkörpern aus der Rohmischung nicht zu erzielen sind, und zwar bedingt durch die unvermeidlichen Strukturen und inneren Spannungen, die aus dem Herstellungsgange resultieren. Eigenartigerweise besitzen erfindungsgemäß gestaltete. Körper die Eigenschaft der Frostbeständigkeit auch dann, wenn als Bindestoff Rohmischung, also z. B. ein Gemisch von feinstgemahlenem Sand und Kalk, benutzt und die Verfestigung mit Hilfe von Dampf unter Druck durchgeführt wurde.Next is above all the absolute frost resistance of the new Emphasize moldings and masses, which are also used in the direct design of Shaped bodies can not be achieved from the raw mixture, due to the inevitable structures and internal stresses arising from the manufacturing process result. Oddly enough, according to the invention have. Body the property the frost resistance even when raw mixture as a binder, so z. B. a Mixture of finely ground sand and lime, used and solidification with help was carried out by steam under pressure.

Durch diese Eigenschaften werden- die neuartigen hochporigen, geringes Raumgewicht und gleichzeitig hohe Festigkeit aufweisenden, spannungsfreien und frostbeständigen Kunststeinmassen für eine Vielzahl von Verwendungszwecken vorzüglich geeignet, in erster Linie als Baukörper, auch zur Errichtung tragender Konstruktionen. Daneben ist noch die besondere Eignung der Körper gemäß der Erfindung als Filtermaterial hervorzuheben, wozu sie deshalb geeignet sind, weil ja Porenraum und Porengröße und damit spezifische Filterwirkung von vornherein genau bestimmt werden kann. Je nach Art der zu filternden Massen wird man den Bindestoff wählen, also beispielsweise alkali- und säurefeste Kunstharzmassen, wenn das Filter derarti-en Angriffen -enüber besondere est. digkeit besitzen soll. I?ür die Verwen-B än', dung als Filtermaterial wird man zweckmäßig Platten, Kerzen, Rohre u. dglherstellen, was, wie oben betont, auf dem hier beschriebenen Wege möglich ist. Aus den gleichartigen Ausgangsstoffen war dies durch direkte Verformung der nassen Rohmischung und Dampfhärtung nicht möglich.Due to these properties, the new high-pore, low Volume weight and at the same time high strength, tension-free and frost-resistant Artificial stone masses are ideally suited for a variety of purposes, in primarily as a building, also for the erection of load-bearing structures. Besides is still the particular suitability of the body according to the invention as a filter material to emphasize why they are suitable because of the pore space and pore size and thus the specific filter effect can be precisely determined from the outset. Ever Depending on the type of mass to be filtered, one will choose the binding agent, for example Alkaline and acid-resistant synthetic resin compounds if the filter is exposed to such attacks special est. should have dignity. For use as filter material plates, candles, pipes and the like will be made expediently, which, as emphasized above, is possible in the way described here. From the same starting materials this was not due to direct deformation of the wet raw mix and steam hardening possible.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of highly porous artificial stone masses, characterized in that made of ground quartz or silica-containing material and basic substances in the presence of large amounts of water by steam treatment in granular to lumpy form produced microporous plastics with binding effects Substances are bound to moldings or shape-retaining masses. .

2. Procedure according to claim z, characterized in that hydraulically hardening binders are used or masses solidifying by steam, preferably steam under pressure, are used will.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that the microporous, Granular to lumpy goods as a carrier material for coloring, water-repellent ones or the like. Additives are used. .

4. Use of the highly porous artificial stone masses according to claims i to 3 as filter material.