DE655379C

DE655379C - Trockene Baustoffmischung zum Anmachen mit Wasser

Info

Publication number: DE655379C
Application number: DES107628D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-01-09
Filing date: 1932-12-23
Publication date: 1938-01-14
Also published as: GB401522A; US1973732A

Description

Trockene Baustoffmischung zum Anmachen mit Wasser Gegenstand der Erfindung ist eine Baustoffmischung, die aus einem trockenen Gemenge von gemahlener Grundmasse gesteinsartiger Herkunft (Füllstoff), aus gepulvertem Natriumsilicat und .aus feinem Kieselfluornatrium besteht und die beim bloßen Anmachen mit Wasser säure- und wasserfeste Mörtel, Zemente, Formstücke usw. liefert.
Man hat bereits trockene Kittmehle, die mit gewöhnlichem Wasser angerührt werden können, vorgeschlagen, bei denen aufgeschlossene wasserhaltige, leicht lösliche Silicate in fester Form mit Stoffen vermischt werden, die sich mit Alkali schnell umsetzen. Eins dieser bekannten Gemenge setzt sich aus käuflichem, gepulvertem Natronwasserglas, feinem Kieselfluornatritun und Sand zusammen und liefert einen Mörtel, der zwar gegen starke Säuren, nicht aber gegen Wasser beständig ist. Erst mittels Zusetzens eines vierten Bestandteiles, nämlich einer geringen Menge Tonerdezement, oder aber mittels Ersatzes des Kieselfluornatriums durch eine wesentlich größere Menge eines bestimmten Bleisilicates ist man zu Säuremörteln gelangt, die gleichzeitig auch wasserbeständig sind.
Gemäß der Erfindung werden dieselben Grundstoffe, gepulvertes Natriumsilicat, feines Kieselfluornatrium und gesteinsartige Grundmasse, wie bei dem erwähnten Kittmehl benutzt, jedoch weicht schon mengenmäßig die Zusammensetzung ab. Gegenüber etwa 2z bis 23 % Natriumsilicat des Kittmehles enthält das neue Gemenge nur etwa I6 bis I7 % dieses Stoffes. Einem Gehalt des Kittmehles von etwa 6 bis 7 %o an Kieselfluornatrium stehen ungefähr I5 bis I6 % beim neuen Gemenge gegenüber. Der Gehalt an Grundmasse (7I bis 72 % bisher und 67 bis 68 % jetzt) unterscheidet sich nicht wesentlich.
Versuche haben gezeigt, daß die Erzielung eines wasserfesten Säuremörtels aus den erwähnten Stoffen an die Einhaltung von Bedingungen gebunden ist, die noch nicht erkannt waren. Wenn das trockene Baustoffgemienge zwecks Bereitung des Zementes mit Wasser angemacht wird, muß das Natriumsilicat in Lösung gehen, bevor das Kieselfluornatrium sich gänzlich gelöst hat. Wenn letzteres sich dann weiterhin auflöst, wird die Alkalität des Natrium.silicats durch Neutralisation beseitigt, und es entsteht Kieselsäure. Da diese eine Zeitlang in kolloidaler Di: spersion verharrt, ehe sie in die Gelform übergeht, ist die Masse inzwischen einwandfrei verarbeitungsfähig. Erlangt dagegen die Kieselsäure vor dem Lösen des K,ieselflluornatriums schon Gelform, so überzieht das Gel die übrigen Teilchen des Säurebestandteiles, und die Reaktion wird unvollständig. Im Mörtel bleiben unveränderte Säurebestandteile zurück. Wenn. anderseits die Gelbildung vor dem Lösen des ganzen Natritumsilicäts eintritt, werden dessen übrige Teilchen durch das Gel abgeschlossen, und der Mörtel wird deshalb mangelhaft, weil er unveränderte Silicatteilchen enthält.
Man hat also drei Umstände zu berücksichtigen: die Lösungsgeschwindigkeit des Natriumsilicats, die des Kieselfluornatriums und die Gelbildungsgeschwindigkeit der Kieselsäure. Auf dieser neuen Erkenntnis fußt die Erfindung sowohl hinsichtlich der Mengenverhältnisse der Bestandteile der neuen Baustoffmischung an sich wie auch insbesondere wegen der Forderungen, die sie an die Beschaffenheit der Zusätze zur Grundmasse stellt. Das Kieselfluornatrium soll eine möglichst geringe Teilchengröße haben und das Natriumsilicat nicht nur eine solche, sondern außerdem auch ein bestimmtes Verhältnis zwischen dem Natriumoxyd und dem Siliciumdioxyd. Das erfindungsgemäß zur Anwendung kommende Natriumsilicat soll I Teil Natriumoxyd auf 2 Teile Siliciumdioxyd enthalten.
Bei den Mengenverhältnissen der Zusätze zur Grundmasse drückt sich der Erfindungsgedanke besonders auch dadurch aus, daß im Vergleich zum angewendeten Natriumsilicat die Menge an Kieselfluornatrium wesentlich größer als bei dem bekannten Kittmehl ist. Ausgedehnte Versuche haben gezeigt, daß die Steigerung des Anteiles an Kieselfluornatrium notwendig ist, um den Erfolg der Wasserfestigkeit zu erreichen, und es wird vermutet, daß Nebenumsetzungen auftreten, die einen Teil des Kieselfluornatriums verbrauchen. Aber die Erhöhung dieses Anteils allein sichert den Erfolg nicht, vielmehr muß das vorgeschriebene Verhältnis von Natriumooxyd zu Siliciumdioxyd in dem Natriumsilicat hinzutreten. Während bei dem bekannten Kittmehl nur eine teilweise Neutralisation des Natriumsilicats durch Kieselfluornatrium eintreten kann, wird bei Einhaltung der neuen technischen Regel eine vollständige Neutralisation erreicht, die für die Wasserbeständigkeit des Zementes entscheidend ist.

Gemäß der Erfindung setzt die neue Baustoflmischung sich beispielsweise wie folgt zusammen Ioo Teile Grundmasse, die z. B. aus gepulvertem Steingut o. dgl. bestehen kann, 25 Teile gepulvertes Natriumsilicat mit I Teil Natriumoxyd auf 2 Teile Siliciumdioxyd, 23 Teile feines Kieselfluornatrium. Das Herstellen der Baustoffmischung besteht einfach im Vermahlen der Bestandteile auf die gewünschte Feinh eit und in einem sehr gründlichen Vermischen zu einem gleichmäßigen Gemenge. Gut bewährt hat sich ferner der Ersatz eines Teiles des Kieselfluornatriums durch saures Natriumfluorid, wobei es sich als vorteilhaft erwiesen hat, das Kieselfluornatrium und das saure Natriumfluorid zusammen mit einer ungefähr gleichen Gewichtsmenge an Grundmasse zu vermahlen. Eine Baustoffmischung dieser Art hat etwa die folgende Zusammensetzung: Ioo Teile gepulverte Grundmasse, 25 Teile gepulvertes Natriumsilicat mit I Teil Natriumoxyd auf 2 Teile Siliciumdioxyd, Ig Teile feines Kieselfluornatrium, 5 Teile saures Natriumfluorid. Das Anmachen der neuen Baustoffmischung geschieht vorteilhaft mit Wasser von etwa 32° C in ausreichender Menge und unter genügend innigem Vermischen, um ein gutes Lösen aller Zusätze sicherzustellen. Die angemachte Zementmasse bleibt während ungefähr I Stünde nach ihrer Zubereitung bearbeitungsfähig und bindet innerhalb 24 Stunden ab, ohne daß es nötig ist, sie z. B. der Luft auszusetzen, um sie trocken werden zu lassen. Versuche mit Würfeln von rund 5 cm Kantenlänge, die drei Wochen alt waren, ergaben eine mittlere Druckfestigkeit von Io5 kg/em2, und Probestäbe von 6,45 cn2 Querschnitt zeigten eine Zugfestigkeit von 27 kg/cm2. Die Schrumpfung von Würfeln mit 5 cm Kantenlänge betrug während der ersten 24 bis 48 Stunden weniger als 0,04 cm an einer Kante, Der neue Zement braucht vor der Anbringung der Verkleidung o. dgl. nicht mit Schwefelsäure bestrichen. zu werden: Um die Säure- und Wasserfestigkeit zu ermitteln, wurden Zemnentwürfel durch 6 Tage langes Eintauchen in verschiedene Säuren und in Wasser geprüft, wobei die Flüssigkeit täglich einmal bis zum Sieden erhitzt wurde. Die Würfel wurden dann gründlich gewaschen-und wieder getrocknet, bis sie im luftleeren Raum ein gleichbleibendes Gewicht zeigten. Die in der Tauchzeit entstandenen Gewichtsverluste waren folgende:

Flüssigkeit Gewichtsverlust

Wasser . . . . . . . . . . . 6,g1 %;

konzentrierte Salzsäure . . 4,890/0,

- Essigsäure . . 3,88%,

- Salpetersäure 6,gi %,

- Schwefelsäure keine

(Gewichtszunahme).

Die Gewichtsverluste entsprechen gewissen Anteilen an löslichen Bestandteilen im unbehandelten Zement. Mit gleichen Würfehn wurde die Einwirkung von schwachem Alkali unter denselben Bedingungen (6 Tage, einmaliges Aufkochen täglich) geprüft. Der Ge@ wichtsverlust betrug im Mittel 5,39 %.

Claims

PATENTANSPRUCHE: I. Trockene Baustoffmischung zum Anmachen mit Wasser zwecks Herstellung von säure- und wasserfesten Mörteln, die aus einem Gemenge von gemahlener Grundmasse aus gesteinsartigen Stoffen, gepulvertem Natriumsilicat und feinem Kieselfluornatrium besteht, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung Ioo Teile Grundmasse, 25 Teile gepulvertes Natriumsilicat mit I Teil Natriumoxyd auf 2 Teile Siliciumdioxyd, 23 Teile feines Kieselfluornatrium. z. Baustoffmischung gemäß Anspruch I, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung Ioo Teile Grundmasse, 25 Teile gepulvertes Natriumsilicat mit I Teil Natriumoxvd auf 2 Teile Siliciumdioxyd, r i 9 Teile feines Kieselflau ornatrium, 5 Teile saures Natriumfluorid.