DE647286C - Verfahren zur Herstellung von feuerbestaendigen, widerstandsfaehigen und zaehen Betonmischungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von feuerbeständigen, widerstandsfähigen und zähen Betonmischungen Die Sprödigkeit des Betons in Verbindung mit dem schlechten Verhalten der quarzhaltigen Füllstoffe und Quarzsande bei Feuereinwirkungen machen die bekannten Betonarten ungeeignet für die Herstellung von Feuerungsräumen, Dampfkesseleinmauerungen, Härte-, Glühöfen usw., die dauernd wechselnden höheren Wärmegraden ausgesetzt sind, so daß die billige und vorteilhafte Betonbauweise die Mauerung aus feuerfesten Schamottesteinen nicht zu verdrängen vermochte. Die nachteilige Wirkung des Feuers auf Beton beruht darauf, daß sich die Zuschlagstoffe bei der Erhitzung ausdehnen und teilweise auch zu Ausplatzungen neigen, während die Zemente schwinden und nach, kurzer Zeit absinkende Festigkeit aufweisen. Es treten somit Gefügelockerungen ein, die in Verbindung mit den chemischen Umsetzungen zwischen Zuschlagstoff und Bindemittel bei höchsten Temperaturen jeden Beton zerstören.
• Es ist bekannt, für solche Zwecke -Zuschlagstoffe aus Quarz ,auszuschalten und solche zu verwenden, die bereits einmal der Hitze ausgesetzt gewesen sind, z. B. Basalt, Basaltstaub, vulkanische Aschen, Bimsstein, Traß, Tuff oder Hochofenstückscblacke, unter Anwendung eines hochofierischlackenhaltigen Bindemittels, wie Hüttenzement, oder unter Benutzung von anderen Zementarten, von Leim oder auch Gips zur Verfestigung. Bei einem solchen Beton konnten aber die nachteiligen Wirkungen bei Feu:eneinwirkung nur gemildert werden, ohne daß ges möglich wurde, sie zu beseitigen. Um die Feuerheständigkeit von Beton zu erhöhen, hat man schließlich vorgeschlagen, an Stelle der Kieselsäure enthaltenden Zuschläge, wie Sand und Kies von Basalt, Gneis, Quarz, Granit oder Hochofenstückschlacke, solche mit hohem Tonerdegehalt zu verwenden, beispielsweise zerkleinerte Schamotte- oder Ziegelsteine, die; mit einem Mörtel gebunden werden, der neben Zement mit lösliche Kieselsäure enthaltenden Gesteinsstaub vulkanischen Ursprungs vermengt ist. Die lösliche Kieselsäure des Gesteinsstaubes bindet den freien Kalk des Zements zu Kalksilicaten, die von Feuergasen nicht angegriffen werden. Entsprechend den Füllmaterialien, Ziegelstein oder Schamotte, besitzt dieser Beton im Verhältnis zum Kiesbeton aber geringe Widerstandsfähigkeit.
• Zur Anpassung normaler Betongemische an andere Verwendungszwecke, z. B. zur Erzielung höherer Festigkeit, ist vorgeschlagen worden, ganz ;geringe Zuckermengen (o, i bis 0,250/0) im Anmachwasser zu verwenden. Geringe Prozentsätze von Wasserglas sind einerseits zur Obierflächenbehandlung zwecks Dichtung und andererseits .zwecks Beschleunigung der Abbindezeit allgemein gebräuchlich. Jedoch ist hierbei iein Absinken der Festigkeit festgestellt worden. Zur Beeinflussung der Abbindezeiten ist es ferner bei Zementen bekannt, geringe Prozentsätze entsprechend wirkender Salzlösungen, z. B. Sodalösungen zur Beschleunigung und Ammoniumcarbonat zur Verzögerung, beizumengen. Darüber hinaus bat sich Zucker bei der bekannten Zu=., sammensetzung des Betons als äußerst ge- fährlich erwiesen, da bei einem Gehalt voii nicht einmal ioo zum Anmaehwasser die Erhärtungsfähigkeit vernichtet wurde und bei höherem Zuckergehalt eine ungünstige Beeinflussung der Anfangsfestigkeit und Treiben festgestellt werden tnttliteii.
• Beien Erfindtuigsgegenstand handelt es sich um die Herstellung und Zusammensetzung eines Betons, der sich, durch hohe Widerstandsfähigkeit , insbesondere Zugfestigkeit, die höher ist als beim Kiesbeton normaler Zus;iriiniensetztuig, Unempfindlichkeit gegen hohe Temperaturen und größte Wärmeschw-ankungen und durch Zähigkeit auszeicluiet, ferner abwr auch mit diesen Eigenschaften vorzügliche Wärineisolierfäliigkeit verbindet, so daß der fertige Beton nicht nur für alle allgemeinen Bauaufgaben.. sondern auch fier viele Spezialzwecke, wie Einmauerungen von Dampfkesseln, Feuerungen, i"jfcn usw., die Trmperaturen bis iooo' und mehr standhalten müssen, mit ausgezeichnetem Erfolg verwendet werden kann. Wegen der hohen Zähigkeit des Bindemittels .eignet sich dieser Beton in gleicher Weise für alle aufgaben des Baufaches ein Luftschutz und in der Fortifikation, denn die Splitterwirkung ist im Verbiiltnis zu den bekannten Betonarten erheblich herabgesetzt.
• Als Füllstoa wird Basaltlava verwendet, und zwar in den üblichen, nach der Fullerkurve sorgf:iltig austarierten Körnungen als Split, Grus, Sand und Mehl. Bei diesem Material handelt es sich um Leucitbasaltl:iva, die ein sehe- hartes, kieselsäurearmes Mineral vulkanischen Ursprungs und feinblasi` er und schaumiger Struktur ist. Wegen seiner feinzackigen, porigen Ober-]Lebe bildet dieses Material im Beton einen ausgezeichneten Verband mit den Bindemitteln. Als eruptives .Gestein ist es ein mindestens zweimal geschmolzener Basalt und verträgt hohe Hitzegrade, wobei die Wärmeleitfähigkeit wegen seines feinblasigen Gefüges sehr gering ist. Dadurch eignet sich der Beton sehr gut für Wärmeisolierungen, abgesehen davon, daß selbst bei größten "I`emperaturschwankungen und sogar beim Abschrecken ein Zerspringen der Steine nicht eintritt. Zur Verkettung und Bindung dieses an sich bekannten Füllstoffes wird ein Bindemittel verwendet, das sich neben dem bekannten Hüttenzement aus Wasserglas und Kohlehydrat, wie Zucker in Form von Melasse o. d-1., zusammensetzt. Das Wasserglas bildet mit dem Gesteinsstaub einen vorzüglichen wasserunlöslichen und hitzebeständigen Kitt. Der Zucker der Melasse, die bei der Zuckerherstellung anfällt, geht mit dem Kalk des Zements Verbindungen ein, die der Festig-@pit, Zähigkeit und Hitzebeständigkeit zugute Ifßrrimen. Weiterhin bindet aber auch die Kieselsäure des Wasserglases den Kalk des Zements zu Kalksilicaten, welche von der schwefligen Säure, die in den Feuergasen enthalten ist, nicht angegriffen werden. Einzeln wurden Wasserglas und Zucker schon als Zusätze zu Beton verwendet. Bei der Erfindung handelt es sich aber um die gemeinsame Verwendung von Wasserglas und Kohlehydrat, wobei sich nicht wie bisher ungünstige, sondern ganz neue und eigenartige Wirkungen ergeben, die gestatten, solche Betonarten auch an liuclifeuerbeansprucltten Stellen zu verwenden. Je nach der Wahl der Prozentsätze der einzelnen Stoffe lassen sich Baukörper herstellen, die in weiter Skala den Anforderungen der Praxis hinsichtlich- Feuerbeständigkeit, Festigkeit tu td Sätux-beständigkeit gerecht werden.
• Somit besteht der nett; Betun erfindungsgemäß aus einer Vereinigung von Stoffen, die einzeln, teilweise in geringen oder sehr geringen Prozentsätzen, als Zusätze zu Beton und bei der Herstellung von Kunststeinen mit anderen Wirkungen bekanntgeworden sind, aber bei gemeinsamer Verwendung aller zusammen irr erhärteten Zustand einen Baustoff ergeben, der -einerseits große Feuerbeständigkeit besitzt und erheblich billiger ist als Schamotte, andererseits til.@er auch harte und zähe Bauteile ergibt, die selbst bei größtem Temperaturschwankungen ihre Standfestigkeit ohne Rissebildung beibehalten. Selbst dann, wenn in Feuerräumen die äußerste Schicht zur Sinterung gebracht wird, bildet sich lediglich ein auf die äußere Schicht beschränkter Glatsfltil5, ohne daß diese Umsetzung ins Innere des Betons vordringt. Für die ins Innere des Betons verlegten Eisenbewehrungen ist dies von größter Wichtigkeit. Solcher Beton läßt sich in üblicher Weise zu Formsteinen, Platten und auch unmittelbar an Ort und Stelle zwischen Schalungen zu Bauteilen verarbeiten. Seine Eigenschaften können durch bekannte geeignete Korngröße der Füllstoffe und Wahl der einzelnen Mengen der Zuschlagstoffe zum Bindemittel dem Verwendungszwecke im weitesten Maße angepaßt werden. Da an Stelle von Basaltlava oder neben dieser auch andere gleichartig wirkende Lavagesteine mit anderen Festiglaeitseigenschaften als Grundmaterial verwendet werden können, so lassen sich Festigkeit, Wärmedurchlässigkeit, Hitzebeständigkeit usw. in den durch die Eigenschaften der Grundstoffe gegelaenen Grenzen beliebig abstufen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Herstellung eines feuerbeständigen, wärmeisolienenden, druckfesten und zähen Betons mit Basaltlava als Füll-und Magerungsstoff in üblichen; nach. der Fullerkurve abgestuften Körnungen, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein in üblicher Weise mit Wasser angemachtes Gemisch von Nochofenzementmörtel, Wasserglas und Kohlehydrat in Form von Melasse @o. dgl. verwendet wird.
2. 2. Verfahren zur Herstellung von Betorr mach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet. daß an Stelle von Basaltlava als Füll- und Magerungsmaterial ,andere bekannte gleichwertige, natürliche vulkanische, kieselsäurearme oder tonhaltige künstliche Stoffe geringerer Festigkeit, die ,einen hohen Brennprozeß durchgemacht haben, einzeln oder in beliebiger Vermengung verwendet werden.