DE644214C

DE644214C - Verfahren zur Herstellung von leichten Formlingen aus schweren Grundstoffen

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Publication number: DE644214C
Application number: DEO21792D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-04-26
Filing date: 1935-04-26
Publication date: 1937-04-26

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Leichtbau- und Isolierstoffes, der in mannigfaltigen Formen auf allen Gebieten das Bauwesens Anwendung finden kann.

Die Hauptanwendungsform dieses Baustoffes ist der Baustein. Bekanntlich werden die neuzeitlichen Bauten von mehreren Geschossen meistens in Skelettbauweise errichtet, d.h. als tragendes Rahmenwerk aus Stahl oder Eisenbeton, mit Außen- und Zwischenwänden aus Ziegeln oder anderen Baustoffen. Da dabei diese Außen- und Zwischenwände keine besondere Druckfestigkeit aufzuweisen brauchen, weil sie lediglich ihr eigenes- Gewicht zu tragen haben und ihre Funktion darauf beschränkt bleibt, undurchsichtig und • wärmeisolierend zu sein, hat man folgerichtig den Gedanken aufgenommen, einen Baustoff für die Wandausfachung zu schaffen, der mit der besten Wärmeisolierung ein geringstmögliches Volumen und Raumgewicht vereint. Ein solcher Baustoff muß. daneben noch" einige andere Eigenschaften für seine· Verwendung im Bau aufweisen: wirksame Schalldämpfung, geringen Ausdehnungskoeffizienten, gute Haftfähigkeit für den Mörtel, schwächste Wasseraufnahmefähigkeit.

So hat man zu mit Hohlräumen versehenen künstlichen Steinen gegriffen, hat sowohl Schlacken wie auch natürlich vorkommende Gesteinsarten verwendet und auch vorgeschlagen, zu diesem Zweck die kleinen und kleinsten staubförmigen Teilchen aller möglichen Grundstoffe in der Weise zu verwenden, daß aus diesen die größeren Stückchen in Gestalt von Klümpchen, Körnern u. dgl. beliebiger Gestalt und Größe hergestellt werden, die als Formlinge bezeichnet wurden.

Es wurde erkannt, daß je nach Wahl des Grundstoffes die Formlinge und entsprechend auch die aus diesen angefertigten Formstücke leichter oder schwerer werden. Um einen besonders für den Skelettbau .geeigneten Leichtbaustoff zu erhalten, glaubte man nach der bisherigen Erkenntnis davon absehen zu müssen, die Formlinge aus schweren Grundstoffen., wie insbesondere Sand, herzustellen, da die Formlinge aus diesen Grundstoffen mit Zement vermischt schwerer wurden. Für einen Leichtbaustoff wurden daher Grundstoffe mit geringem spezifischem Gewicht, wie Schlackenprodukte, Infusorienerde, Tuff, Bimsstein, Kieselgur u. dgl., verwendet.

Solche Baustoffe konnten aber nicht zu großer industrieller Bedeutung gelangen, da diese Grundstoffe nicht überall in der Natur vorkommen und kostspieliger sind als die natürlichen schweren Mineralien, wie vor allem Sand, aber auch Kalk, Kalkstein, Kreide oder Ton.

Die Aufgabe ist es also, aus diesen an sich schweren Grundstoffen leichte Formlinge und aus diesen mit Hohlräumen versehene Leichtbaustofformstücke, wie Bausteine u. dgl., herzustellen, was sich nach der bisherigen Erkenntnis nicht erreichen ließ. Die Schaffung solcher mineralischer Leichtbaustoffe kann in dieser Weise in einer ausgesprochen industriellen und damit wirtschaft-

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lichen Herstellung durchgeführt werden,· sie schafft also die Möglichkeit, diese Erzeugnisse an jedem beliebigen Ort der Erde zu gewinnen, indem die jeweils heimischen Mine. S ralien der betreffenden Gegend verwer werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch Anwei dung eines besonderen Herstellungsverfahrens. Aufbauend auf der Erkenntnis, daß für das ίο Gewicht des Baustoffes das Raumgewicht des Formstückes bzw. des einzelnen Formlinge maßgebend ist, wird ein Baustoff angestrebt, der im Innern molekulare Hohlräume aufweist; er wird erhalten durch die Eigenart der Kornverteilung der Masse. Diese neue Erkenntnis gestattet, eine ganze Stufenfolge von Leichtbaustoffen zu gewinnen mit einem spezifischen Gewicht von 1200 kg/m³ bis zu 200 kg/m³ herab.

Demzufolge wird das Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung so ausgeführt, daß der verwendete schwere Grundstoff, also beispielsweise Sand, mit im Verhältnis geringer Menge eines Bindemittels, wie Fettkalk, Zement ο. dgl., vermischt und getrocknet wird. Diese so gebundene Masse wird also wegen der geringen Menge des verwendeten Bindemittels sehr hohlräumig, wodurch zum erstenmal das Raumgewicht vermindert wird. Diese Masse wird dann gebrochen und unter gleichzeitigem Verdichten als kornförmiger, hohlräumiger Formling durch ein Grobsieb hindurchgepreßt; das Raumgewicht ist nach dieser Biehandlung weiterhin beträchtlich gesenkt worden, und eine weitere Verminderung kann bewirkt werden, wenn die Formlinge auf einem Feinsieb entstaubt und damit von allen an der Außenseite anhaftenden Teilchen befreit werden. Nachdem dann noch gegebenenfalls die reinen, nackten hohlräumigen Formlinge durch Druckdampf befeuchtet und gewaschen worden sind, werden sie porös als Baustein verformt, indem sie mit einer wiederum im Verhältnis geringen Menge Bindemittel unter Zusatz von Wasser vermischt und verformt werden. Das in geringer Menge verwendete Bindemittel bewirkt, daß die Formlinge nur an einzelnen Stellen aneinanderhaften und das Formstück somit porös wird.

Trotz Verwendung von an sich schweren Grundstoffen gelingt es nach diesem Verfahren, das also darauf abgestellt ist, das Raumgewicht mehrmals zu vermindern, ein Leichtbaust'offormstück zu erhalten. Da sich die Form des Formlinge und damit die Dichte durch entsprechende Wahl der zur Verwendung gelangenden Grob- und Feinsiebe verändern läßt, kann ein Endprodukt höheren oder geringeren Raumgewichts erhalten werden. Wird bei einem Ausgangsprodukt aus Sand und Fettkalk im Gewichtsverhältnis

ι : 10 für das Grobsieb ein solches mit fünf Maschen je cm² und für das Feinsieb ein solches mit zweiundfünfzig Maschen je cm² £e,rwendet, so wird ein Formstück erhalten, ine Dichte von 1200kg/m³ aufweist; das ;tellungsverfahren dieses Bausteins, der ' mit Alpha bezeichnet sei, wird nachfolgend * an Hand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Maschine beschrieben.

Nach inniger Mischung von Sand und Fettkalk im Gewichtsverhältnis von etwa ι : ίο wird eine innig gebundene Masse erhalten, die komprimiert wird, bis ihr spezifisches Gewicht 18 50 kg/m³ beträgt. Diese Masse wird nach Trocknung durch ein Förderband 1 aufgenommen, hochgeführt und einer Walzenplatte 2 zugeführt, welche die Masse einem Brecher 3 mit Zylinderwalzen zuleitet. Aus diesem Brecher fallen die gebrochenen Stücke auf ein Grobsieb 4, welches geneigt angeordnet und durch Federn 6 gespannt gehalten wird; ein sehr geeignetes Maschenverhältnis dieses Siebes ist: fünf Maschen je cm². Durch dieses Sieb 4 wird die Masse unter gleichzeitigern Verdichten als kornförmiger, hohlräumiger Formling hindurchgepreßt. Die Verdichtereinrichtung besteht aus vorzugsweise acht an einer Trommel angeordneten umlaufenden losen Zylindern 8; die von ihnen bei jeder Achtelumdrehung hervorgerufenen Erschütterungen ermöglichen ein ununterbrochenes Arbeiten der Maschine mit voller Wirkung.

Diese verdichteten, ganz unregelmäßigen hohlräumigen Formlinge fallen vom Grobsieb 4 auf ein Feinsieb 9, für das sich ein Maschenverhältnis von zweiundfünfzig Maschen je cm² als besonders geeignet erwiesen hat. Dieses Feinsieb befreit die Formlinge vom anhaftenden Staub und sonstigen losen Teilchen. Über eine schräge Rutsche 10 rollen die nackten, reinen Formlinge dann in einen Förderwagen 11, der sie zur weiteren Verarbeitung weiterleitet. Diese Formlinge haben jetzt in loser Schüttung ein Raumgewicht von 1000 kg/m³, was einer Raumgewichtsverminderung von 45% entspricht.

Die Siebmaschenzahlen fünf und zweiundfünfzig sind nach genauer Untersuchung ge- no wählt und lassen ein besonders günstiges Ergebnis zustande kommen, d.h. eine größtmögliche Gewichtsverminderung bei geringstmöglichem Materialverlust.

Nachdem die Formlinge noch gegebenenfalls, um zum Zwecke des Erhärtens angefeuchtet zu werden, in einem Dampfkessel einem Druckdampf ausgesetzt und weiterhin gegebenenfalls auch noch gewaschen worden sind, werden sie mit Zement und einer ge- lao wissen Menge Wasser vermischt, worauf die Masse in Formen gegossen wird. Da hierbei

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eine gewisse Vergrößerung des Raumgewichts eintritt, zeigt das fertige Formstück ein spezifisches Gewicht von 1200 kg/m³. Die Menge des zugesetzten Zements richtet sich nach der angestrebten Druckfestigkeit; als geeignet wurde ein Zusatz von etwa 110 kg Zement je m³ angesehen.

Das Waschen der Formlinge hat einen doppelten Zweck, und zwar erstens: die die Form-ο linge umgebenden staubartigen Stoffe zu beseitigen, die die Druckfestigkeit des endgültigen Baustoffs verringern wurden, und zweitens: um die Formlinge herum eine widerstandsfähige Decke zu bilden, die mit dem Zement eine gute Bindung eingeht.

An Stelle des Zements kann auch Fettkalk als Bindemittel genommen werden, und statt des Sandes können gemahlener oder gebrochener Kalkstein, Kreide oder gebrochene Ziegel verwendet werden. Das spezifische Gewicht wird um so mehr verringert und damit der Baustoff leichter, je hohlräumiger der Formling und je poröser das Formstück ist. Gegenüber dem Vorbesprochenen Verfahren,

a5 das den Baustein Alpha· liefert, läßt sich das spezifische Gewicht bei Anwendung der gleichen prinzipiellen Regel somit noch weiter senken.

So kann von einer Mischung von 100 kg Fettkalk, 20 kg Magerkalk und 5 kg Zement ausgegangen werden, in welcher der Magerkalk auch fortgelassen oder durch gelöschten Kalk, Ton o. dgl. ersetzt werden kann. Nachdem diese Mischung mit Wasser versetzt und getrocknet ist, wird diese Masse durch das Grobsieb unter gleichzeitiger Verdichtung getrieben, worauf die erhaltenen Formlinge im Verhältnis 1 : 10 mit Zement unter Zusatz von Wasser vermischt werden, so daß eine halb teigförmige Masse entsteht, die geknetet und getrocknet wird. Diese Masse wird dann dem vorbesprochenen Verfahren unterworfen, also gebrochen, grob gesiebt, fein gesiebt und porös zum Formstück verformt. Das spezifische Gewicht des so erhaltenen Baustoffes, der hier mit Beta bezeichnet sei, beträgt etwa 850 kg/m³.

Es kann schließlich auch als Ausgangsstoff feuchter Mörtel aus Sand und Fettkalk im Verhältnis von 10 Gewichtsprozent genommen werden, der unter gleichzeitigem Verdichten durch das Grobsieb gepreßt wird. Wenn diese so erhaltenen Formlinge etwa in einem Wagen einem Druckdampf ausgesetzt werden, verbinden sie sich zu einem einzigen Block. Dieser Block wird in Stücke gebrochen und in Fettkalkmilch gewaschen, und diese Masse wird dann wiederum der Dampfbehandlung ausgesetzt; nachdem diese Behandlung drei- oder viermal wiederholt worden ist, wird die Masse einige Tage an der Luft getrocknet und darauf dem zuerst beschriebenen Verfahren unterworfen, also gebrochen, grob gesiebt, fein gesiebt und porös zum Formstück verformt. Das spezifische Gewicht des so erhaltenen Baustoffes, der hier mit Gamma bezeichnet sei, beträgt etwa kg/m³.

Bei all diesen Verfahren wird von dem gleichen grundlegenden Gedanken Gebrauch gemacht, das Raumgewicht in mehrmaligen Stufen in bestimmter Weise herabzusetzen, um auf diese Weise zu einem Leichtbaustoff zu gelangen, dessen Raumgewicht im Sinne der erläuterten Beispiele nach Wunsch bestimmt werden kann; denn je nach den Ausgangsstoffen und dem angewendeten Verfahren läßt sich eine Dichte innerhalb 1200 bis 200 kg/m³ erhalten. Ein nach diesem Verfahren hergestellter Baustein zeigt im übrigen, gerade wegen seiner stark ausgeprägten Hohlräumigkeit, eine Verbesserung auch hinsichtlich der Isolation gegen Wärme und Schall; er zeigt eine gute Haftfähigkeit für den Mörtel; für den äußeren Abputz genügt eine einzige Bedeckungslage aus Gips.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von leichten Formungen aus schweren Grundstoffen sowie aus diesen angefertigten, mit Hohlräumen versehenen Leichtbaustoffformstücken, wie Bausteinen u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß 'ein schwerer Grundstoff, wie Sand, Kalk ο. dgl., mit geringen Mengen Fettkalk oder Zement unter Zusatz von Wasser vermischt und getrocknet wird, diese in sich gebundene Masse gebrochen und unter gleichzeitigem Verdichten als kornförmiger, hohlräumiger Formling durch ein Grobsieb hindurchgepreßt, auf einem Feinsieb entstaubt und, gegebenenfalls nach Befeuchtung mit Druckdampf, mit einem Bindemittel porös als Baustein verformt wird.

2. Verfahren zur Herstellung von leichten Formungen aus schweren Grundstoffen sowie aus diesen angefertigten, mit Hohlräumen, versehenen Leichtbaustoff- »o formstücken, wie Bausteinen u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß. die kornförmigen Formlinge nach der Grobsiebung mit Zement zu einer halb teigförmigen Masse vermischt, dann getrocknet und nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 weiterbehandelt werden.

3. Verfahren zur Herstellung von leichten Formungen aus schweren Grundstoffen sowie aus diesen angefertigten, mit Hohlräumen versehenen Leichtbaustoffformstücken, wie Bausteinen u. dgl., da-

durch gekennzeichnet, daß ein aus Sand und Fettkalk bestehender feuchter Mörtel durch grobe Siebung· zu Formungen gestaltet, mit Druckdampf befeuchtet, dann getrocknet und gebrochen wird, worauf die Stücke in Kalkmilch gelegt und einer nochmaligen, gegebenenfalls mehrmaligen Dampfbehandlung ausgesetzt und nochmals getrocknet werden, um dann nach dem Verfahren gemäß Anspruch ι weiterbehandelt zu werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem Bindemittel gemischte schwere Grundstoff nach Trocknung einem Brecher zugeleitet wird, *⁵ von dem aus Stücke auf das gerüttelte, federgespannte, mit einer Walzenpresse zusammenwirkende Grobsieb fallen, und die dort hindurchgepreßten Formlinge auf einem Feinsieb entstaubt und über eine ao Rutsche einem Sammelbehälter zugeleitet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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